La Terre, planète extrême

Le hasard a voulu que la position de notre planète dans le système solaire ait permis d’y voir se développer la vie. Ni trop proche ni trop éloignée du Soleil, la Terre a en effet pu réunir les conditions favorables au développement et à la survie d’une multitude d’espèces vivantes. Globalement, le monde vivant, et en particulier l’Homme, a su trouver sa place à la surface de notre vaisseau spatial naturel, somme toute assez hospitalier.

Il y a cependant des lieux caractérisés par des conditions extrêmes : température ou humidité, par exemple, y atteignent des valeurs exceptionnelles. Ces endroits sont parfois bien localisés ; d’autres occupent des grands espaces, comme par exemple le désert du Sahara.  La Terre abrite également de bien curieux phénomènes naturels : cristaux géants, lacs d’acide sulfurique concentré, falaises démesurées …

Les pages qui suivent te présentent un tour du monde, non exhaustif, de quelques-uns de ces phénomènes naturels extrêmes ou insolites.

Bon voyage et bonne lecture !

Olivier
[Première parution : Ébullisciences nr 341, février 2012, © Jeunesses scientifiques de Belgique]

#1 : Plus fort que l’Everest !

Mont Chimborazo, altitude : 6 268 m (Équateur, Amérique du Sud)

Le mont Chimborazo est plus éloigné du centre de la terre que l’Everest

Avec une altitude de 2 580 m de moins que l’Everest, le Mont Chimborazo, dans les Andes, est pourtant le sommet le plus éloigné du centre de la Terre !

En fait, la Terre n’est pas une sphère parfaite : à cause de sa rotation, elle est «écrasée». Son diamètre à l’équateur est 43 km plus grand que celui entre les pôles ! Or, le Mont Chimborazo est quasiment situé sur l’équateur, contrairement à l’Everest qui est à 3 000 km au nord de l’équateur. Résultat : le sommet sud-américain est distant du centre de la Terre de 6 384,70 km, alors que l’Everest ne l’est «que» de 6 382,50 km … soit une différence de 2 200 m.

L’Everest ne fût découvert par les Européens qu’en 1847, époque à laquelle les «arpenteurs» ne disposaient que de décamètres et de la trigonométrie pour en mesurer l’altitude par rapport au niveau de la mer. Aujourd’hui, c’est grâce aux satellites que la distance par rapport au centre de la Terre peut être calculée.


#2 : Plus bas ? Faut creuser …

Challenger Deep, profondeur : – 10 920 m (Fosses des Mariannes, Océan Pacifique)

La Fosse des Mariannes : le point le plus bas de la croûte terrestre

Challenger Deep, dans la fosse des Mariannes, est l’endroit le plus bas de la croûte terrestre : 10 920 m sous la surface de l’océan, là où la plaque tectonique du Pacifique plonge sous la plaque des Philippines. La pression y est 1 100 fois supérieure à la pression atmosphérique !

De plus, c’est peut-être l’endroit de notre planète où il y a le moins de lumière. En effet, l’eau absorbe le rayonnement visible : d’abord le rouge près de la surface, puis, progressivement le jaune et ensuite le vert et le bleu sont à leur tour absorbés. Au delà de 1000 m de profondeur, c’est le noir complet.

C’est d’abord à l’aide de sonar, dans les années ‘50 que la profondeur a été estimée. Mais en janvier 1960, le batyscaphe Trieste, conçu par Auguste Piccard, y descend et se pose à 10 916 m ! C’est la plongée sous-marine la plus profonde jamais réalisée.


#3 : Mets ta cagoule, il fait un peu frais !

Station Vostok, température record : – 89,2 °C (Antarctique, 1 253 km du pôle Sud)

La station Vostok en Antarctique

C’est là qu’en 1983, a été enregistrée la température la plus froide : – 89,2 °C ! Cela dit, au plus chaud de l’été austral, la température ne dépasse pas les – 12 °C …

Ces températures très basses sont dues à la proximité du pôle mais aussi à l’altitude. En effet, l’Antarctique est un vaste continent qui culmine à 4 892 m (la Station Vostok est à 3 844 m d’altitude). Autre conséquence : c’est un climat de type continental dans lequel il n’y a pas de courants marins pour «tempérer» les écarts de températures.
L’ensoleillement y est également faible : en hiver, le soleil ne s’y lève pas pendant plus de 3 mois mais même en été, il est très bas. Ces régions ne reçoivent donc que très peu de chaleur. De plus, la blancheur de la neige renvoie une grande partie du rayonnement solaire, c’est ce qu’on appelle l’effet Albedo.

La Station Vostok est le paradis des « paléoclimatologues » : en carottant les 4000 m de glace sous eux, ils y retrouvent des bulles d’air emprisonnées qui leur ont permis de reconstituer le climat des 420 000 dernières années.


#4 : Tcheu, fait chaud, hein !

Al Azizia, température record : 57,8 °C à l’ombre (Lybie, 40 km de Tripoli)

Al Alazizia, en Lybie. On y a mesuré le record de température (non homologué)

Ce sympathique endroit situé en Lybie a ceci de particulier que le 13 septembre 1922 y a été relevée la température la plus haute jamais enregistrée : 57,8 °C.

Théoriquement, c’est sous l’équateur que la chaleur devrait être la plus forte. Pourtant, si tu regardes une carte du monde, tu constateras que les déserts chauds se trouvent sous les Tropiques.

Ce phénomène est dû aux cellules de Hadley : l’énergie solaire reçue à l’équateur participe à une très forte évaporation. L’air chaud s’élève et migre progressivement vers le Nord et vers le Sud en perdant son humidité sous forme de précipitations. L’air se refroidit peu à peu et arrive sec au-dessus des tropiques où il redescend en se réchauffant et en créant une haute pression. Il n’y a donc pas de nuages et très peu d’eau à évaporer : toute l’énergie solaire est donc conservée sous forme de chaleur. Il s’agit d’un schéma général : les conditions géographiques locales influent aussi sur le climat. C’est pourquoi, il n’y a pas de déserts partout au niveau des tropiques.


#5 : L’autre pays de la drache nationale

Mont Waialeale, pluviosité moyenne : 11 200 l/m2 par an (Hawaï, Océan Pacifique)

Le Mont Waialeale : il y tombe 1000 x plus de pluie qu’en Belgique

C’est l’endroit le plus humide de la planète : il y tombe annuellement 11 200 litres par m2, le record étant de 17 000 litres. À titre de comparaison, en Belgique, où nous avons l’impression que, quand il ne pleut pas, c’est qu’il a plu ou qu’il va pleuvoir, il ne tombe que 800 l.

Hawaï est située dans la région intertropicale, au cœur des Alizées. Les vents dominants amènent de l’air chaud et humide de l’océan Pacifique. Cet air chaud et humide gravit les pentes des volcans hawaiiens en se refroidissant. Il perd alors son humidité sous forme de précipitations, qui peuvent être abondantes. Lorsque l’air redescend de l’autre côté de l’île, il est sec : ce phénomène prend le nom d’effet de Foehn. Le temps est généralement plus dégagé sur les côtes abritées des vents dominants. L’effet de Foehn est un phénomène très courant dans les régions montagneuses.


#6 : …Et le pays de la soif !

Vallée de la mort, précipitations : max 50 l/m2 par an (USA, Californie)

La vallée de la mort, l’endroit le plus sec de la planète

À une altitude de 85 m sous le niveau de la mer, la Vallée de la Mort est l’endroit le plus sec au monde : il y tombe rarement plus de 50 litres par m2 en un an. Certaines années, il n’y tombe pas une goutte. C’est aussi l’endroit qui enregistre la plus haute température au sol : 93,9°C !

La sécheresse extrême de cet endroit s’explique également par l’effet de Foehn : les vents dominants amènent de l’air humide de l’océan Pacifique. Cet air transite d’abord par 3 chaînes de montagnes (dont la Sierra Nevada à 4 000 m) où il s’élève, se refroidit et perd son humidité sous forme de précipitations. Arrivées à la vallée de la Mort, ces masses d’air sont donc presque complètement asséchées.

À Racetrack Playa, plusieurs dizaines de roches se déplacent mystérieusement sur le fond sableux. Une hypothèse serait que, lors des rares pluies, le vent, qui peut monter jusqu’à 145 km/h, les pousse sur le sable devenu glissant.

Des rochers se déplacent mystérieusement

#7 : Un rêve de base jumper !

Tepuy Auyan, des falaises de 1350 mètres (Venezuela, Gran Sabana)

Les falaises des Tepui, au Venezuela

Les Tepuys sont des plateaux rocheux situés au Venezuela. Leurs falaises sont les plus hautes du monde : 1 350 mètres. On y trouve également Le Salto Angel : la cascade la plus haute (957 m) !

Les falaises sont généralement situées le long des côtes, comme à Étretat. Elles résultent de l’érosion par les océans. Mais il peut également y avoir des falaises à l’intérieur des terres, comme les Tepuys. Ces plateaux sont formés par des roches parmi les plus anciennes de notre planète ! Ensuite, des mouvements tectoniques les ont fracturées et l’érosion a emmené les débris, ne laissant que ces gigantesques plateaux.

Le Salto Angel (ci-dessous) doit son nom à Jimmy Angel, l’aviateur qui l’aperçut en 1933 alors qu’il prospectait des filons d’or. En 1937, il tenta de poser son avion sur le plateau : l’avion s’enlisa et resta 33 ans au sommet du Tepuy. Il est maintenant exposé à l’aéroport de Ciudad Bolívar. Jimmy Angel, de son côté, mit 11 jours pour revenir à la civilisation.

La cascade de Salto Angel : presque 1000 mètres de chute d’eau

#8 : 49 millions de litres d’eau par seconde

Chutes de Khone, débit : 49 000 m3 /seconde (Fleuve Mekong, Laos)

Les chutes du Mékong peuvent débiter jusqu’à 49000 m3 par seconde

Situées à la frontière du Laos et du Vietnam, les chutes de Khone sont celles qui détiennent le record de débit d’eau. Le débit, c’est la quantité d’eau qui passe par un endroit d’un cours d’eau en une seconde. Aux chutes de Khone, le débit moyen du Mekong est de 11 000 m3/sec et les records atteignent 49 000 m3/sec.

Pourtant, ces chutes sont bien moins impressionnantes que les chutes du Niagara aux états-Unis ou celles du Zambèze en Afrique : elles ne font guère que 21 m de haut, sur une dizaine de km de long. De plus, le fleuve y est divisé en plusieurs bras. Cela dit, 49 000 m3, ça veut dire 49 millions de litres … toutes les secondes !

À titre de comparaison, le débit moyen de la cascade de Coo est de 20 m3.


#9 : Une petite bourrasque de 300 km/h

Vents catabatiques, vitesse : 300 km/h (régions polaires)

Les vents catabatiques peuvent atteindre 300km/h

Les vents les plus violents, au niveau du sol, se rencontrent dans les régions polaires : ce sont les vents catabatiques.

Ce sont des vents qui résultent du mouvement d’une masse d’air froide qui dévale une pente. L’accélération de cette masse d’air peut être si forte que les vitesses atteintes sont de l’ordre de 300 km/h … autant dire qu’il faut s’accrocher !

Il faut plusieurs conditions pour que ces vents apparaissent :

  • des températures très basses ;
  • du relief ;
  • une condition météorologique particulière : une inversion de température en altitude. De l’air très froid en altitude piège de l’air plus chaud au sol. L’air froid crée une haute pression, car il est plus dense ; l’air chaud crée une dépression, car il est moins dense.

C’est cette différence de pression qui génère le vent catabatique le long des pentes.


#10 : Le plus long glacier du monde : Bruxelles-Arlon

Glacier Beardmore, longueur totale : 160 km (Antarctique)

Le Beardmore, le plus long glacier du monde.

Si dans les Alpes, les glaciers ne dépassent guère les 25 km, le Beardmore, en Antarctique, mesure quant à lui 160 km, soit la distance qui sépare Bruxelles d’Arlon, ce qui en fait le glacier le plus long du monde !

Les glaciers résultent de l’accumulation de grandes quantités de neige en altitude. Sur des pentes et sous l’effet de son propre poids, la glace s’écoule lentement. Contrairement aux apparences, la glace est assez facilement déformable et peut ainsi suivre les courbures d’une vallée.

La vitesse d’un glacier n’est pas la même partout : elle est plus importante au centre que sur les côtés, là où elle «rape» les flancs de la vallée et l’érode.

La vitesse d’un glacier est de l’ordre de quelques centimètres par jour. Cependant, certains glaciers groenlandais atteignent la vitesse de 40 m par jour soit presque 3 cm/min. C’est visible à l’œil nu !
Signe du réchauffement climatique, la vitesse de ce glacier a triplé entre 1995 et 2005 …


#11 : L’endroit le plus inhospitalier du monde

Désert des Danakil : chaleur, aridité, lacs d’acide (Dépression de l’Afar, Éthiopie)

Les lacs d’acide du Dallol

C’est une région volcanique où plusieurs phénomènes coexistent : séismes, volcans, lacs d’acide …  Il y fait également très chaud, près de 45°C !

Cette région d’Afrique de l’est est située à la frontière entre l’éÉthiopie et l’éÉrythrée, une centaine de mètres sous le niveau de la mer. Elle correspond à une zone de rift intracontinental où la croûte terrestre se fracture. Dans quelques millions d’années, un océan verra le jour, séparant la Corne  de l’Afrique du reste du continent.

Cette grande dépression abrite le Dallol, cratère volcanique peu élevé comportant beaucoup de cheminées qui crachent des vapeurs soufrées, des eaux chaudes (100°c) et salées. Le cratère abrite aussi une série de petits lacs d’acide sulfurique concentré. Bref, cet endroit est idyllique ! La région du Danakil n’est guère habitée que par des exploitants des grandes quantités de sel présentes à cet endroit. En effet, impossible de cultiver quoi que ce soit sur ces terres.


#12 : À marée haute : de l’eau jusque 6e étage

Baie de Fundy, marnage : plus de 20 mètres ! (Canada, côte Est)

La baie de Fundy. Le marnage y atteint 20 mètres.

Le marnage, c’est l’écart de niveau entre la marée haute et la marée basse. Certaines mers, comme la Méditerranée, ne présentent que des marées de très faibles amplitudes. Par contre, certaines côtes sont soumises à des marnages de 15 ou même 20 m, comme c’est le cas dans la Baie de Fundy, au Canada.

La Baie de Fundy est très longue, 270 km, et relativement étroite, 80 km. Elle forme une espèce d’entonnoir où s’engouffre l’onde de marée. Du fait de sa longueur, la mer met un certain temps pour se retirer totalement. Il se fait que l’oscillation propre du niveau de l’eau dans la baie entre en résonnance avec l’onde de marée : c’est pour cela que les marées sont si importantes.

Lors d’une tempête au 19e siècle, le marnage fut de 21,6 m !
À Ostende, le marnage est de l’ordre de 4 ou 5 m.

Finalement, nous ne sommes pas si mal chez nous !


#13 : Une grotte où on peut ranger 8 Boeing 747 à la queue leu leu !

Sarawak Chamber : 700 m de long, 400 m de large, 70 m de haut (Malaisie, île de Bornéo)

Sarawak chamber : la plus grande salle naturelle

Découverte en 1981 seulement, c’est la plus grande salle souterraine connue à ce jour : 700 m de long, 400 m de large et 70 m de haut ! Il serait possible d’y mettre plusieurs fois la cathédrale Notre-Dame de Paris !

Deux facteurs sont intervenus dans la formation d’une telle cavité. Cette grotte se trouve dans une région équatoriale caractérisée par un climat très riche en précipitations. Ceci a comme conséquence une érosion intense : les eaux abondantes ont pu éroder mécaniquement et chimiquement une grande quantité de calcaire. Ensuite, le soulèvement général de la région depuis 5 millions d’années a également joué un rôle.

Avant cette découverte, la plus grande salle souterraine connue était celle de Carlsbad Caverns, au Nouveau-Mexique (USA) qui est trois fois moins grande …


#14 : Les cristaux géants de Naica

Les cristaux géants de Naica, longueur : plus de 10 mètres (État de Chihuahua, Mexique)

vue intérieure de la grotte de naica
La grotte de Naica et ses cristaux géants

En 1999, des mineurs ont découvert cette grotte dans laquelle se sont développés des cristaux géants. Les plus longs atteignent 11,4 m. Encombrant pour le collectionneur ! Les plus grands cristaux que l’on peut trouver en Europe font 25 cm.

On se trouve ici en contexte volcanique : l’eau qui circule en sous-sol est chaude (50°C) et chargée d’acide sulfurique. Elle attaque donc facilement les roches environnantes, riches en calcium et en soufre, et se sature en sels minéraux.
Lorsqu’elle arrive dans la grotte, cette solution s’évapore lentement, augmentant ainsi sa concentration en sels minéraux : la solution est déséquilibrée (elle contient trop de sels). Des cristaux grandissent donc à partir des parois de la grotte.

Selon les scientifiques, vu leur taille, ces cristaux de gypse ont dû commencer à se développer il y a 600 000 ans.

Proche d’une chambre magmatique, il règne dans cette grotte une température de 44°C et un taux d’humidité de 100 %. Des conditions qui donnent au visiteur non équipé une espérance de vie de 10 minutes : l’humidité ambiante se condenserait dans ses poumons et le noierait !