En Laponie, les arbres témoignent d’une importante éruption solaire | Polarjournal
Les arbres de Laponie ont emprisonné dans leurs cernes les traces de l’éruption solaire de 1859 (également connue sous le nom de tempête ou d’événement de Carrington) qu’une équipe de recherche vient de mettre à jour. Photo : Joonas Uusitalo / Université d’Helsinki

Les traces d’une importante éruption solaire survenue au 19ème siècle ont été retrouvées dans les cernes des arbres de Laponie. Une découverte qui pourrait permettre de mieux préparer notre société aux conséquences d’une tempête solaire de grande ampleur et de mieux comprendre le cycle du carbone. 

En 1859, le soleil se déchaîne. C’est l’événement de Carrington, la plus grande tempête solaire enregistrée au cours des deux derniers siècles et dont on a retrouvé les traces au cœur même des arbres de Laponie. C’est du moins ce qu’indiquent les résultats d’une étude publiée le 5 mars dernier dans Geophysical Research Letters.   

Des chercheurs ont en effet trouvé un pic de concentration de radiocarbone (ou carbone 14) dans les arbres du nord de la Finlande et qui sont directement imputables à la tempête solaire survenue il y a plus d’un siècle. Et c’est une première, l’événement de Carrington n’ayant jamais été détecté dans les cernes d’arbres. Les résultats de cette étude pourront donc permettre de mieux anticiper les conséquences des tempêtes solaires d’ampleur et de s’y préparer. Ces tempêtes sont en effet synonymes de perturbations des réseaux électriques et mobiles, ainsi que de problèmes pour les systèmes satellite et de navigation.

Mais comment les traces d’une tempête solaire passée peuvent se retrouver dans les troncs des arbres ? Lorsqu’il y a des éruptions solaires, le soleil libère de puissants nuages magnétisés de particules chargées (plasma). Quand ces nuages rencontrent le champ géomagnétique de la Terre, cela crée des tempêtes géomagnétiques. Le champ géomagnétique dirige alors les particules de la tempête solaire vers l’atmosphère, en particulier vers les régions polaires. C’est ce phénomène qui engendre les aurores boréales et australes.

Les arbres gardent, dans leurs cernes, la trace de nombre d’événements du passé, y compris les tempêtes solaires. Pour parvenir à étudier les informations contenues dans le bois des arbres de Laponie, les chercheurs ont prélevé des échantillons de bois pour les réduire en cellulose. Cette dernière a ensuite été transformée par combustion et réduction chimique en carbone afin qu’on puisse mesurer, à l’aide d’un accélérateur de particules, la fraction de radiocarbone dans le carbone pur. Photo d’illustration : Wikicommons

Dans la haute atmosphère, des particules peuvent produire du radiocarbone qui, au cours des années ou des mois, va redescendre dans la basse atmosphère sous forme de dioxyde de carbone atmosphérique. Ce carbone va ensuite être « absorbé » par les plantes via la photosynthèse et finir par se retrouver dans les cernes des arbres. « Le radiocarbone est comme un marqueur cosmique décrivant les phénomènes associés à la Terre, au système solaire et à l’espace », relève Markku Oinonen , directeur de l’étude, dans un communiqué de presse publié par l’Université d’Helsinki le 28 mars dernier. Cette dernière a mené la recherche conjointement avec le Centre des ressources naturelles de Finlande et l’Université d’Oulu, ainsi que d’autres institutions telles que l’ETH de Zurich.

Un élément particulièrement significatif de cette étude est la façon dont la teneur en carbone 14 des arbres de Laponie différait de celle des arbres des latitudes plus méridionales. Une découverte qui peut aider à mieux comprendre la dynamique atmosphérique et le cycle du carbone avant les émissions de combustibles fossiles d’origine humaine, permettant ainsi le développement de modèles de cycle du carbone plus détaillés, relève le communiqué de presse. 

Les aurores polaires n’offrent pas seulement un spectacle impressionnant. Elles permettent aussi d’être le témoin de l’activité solaire. Plus les aurores sont intenses, plus l’activité solaire est forte. Habituellement limitée aux régions polaires boréales et australes, elles peuvent être observées bien au-delà des cercles polaires en cas de tempête solaire de grande ampleur. Photo : Michael Wenger

A l’époque, la tempête solaire de 1859 provoqua des aurores visibles jusque dans les tropiques mais aussi de fortes perturbations sur les réseaux électriques télégraphiques, provoquant même parfois des incendies au sein de stations de télégraphie.

De tels événements pourraient bien être amenés à se reproduire. Le soleil observe en effet un cycle de 11 ans dans son activité. Et le prochain pic est prévu pour 2025. Si une tempête d’importance devait se produire, la NASA estime que nous pourrions avoir à disposition à peine une demi-heure pour protéger les réseaux électriques et les infrastructures de type satellitaire notamment. Dans un monde aussi dépendant des technologies et aussi connecté que le nôtre, une tempête aussi violente que celle de Carrington pourrait provoquer des dégâts considérables et des pertes financières se chiffrant à plusieurs milliers de milliards de dollars. 

Lien vers l’étude : Joonas Uusitalo, Kseniia Golubenko, Laura Arppe, Nicolas Brehm, Thomas Hackman, Hisashi Hayakawa, Samuli Helama, Kenichiro Mizohata, Fusa Miyake, Harri Mäkinen, Pekka Nöjd, Eija Tanskanen, Fuyuki Tokanai, Eugene Rozanov, Lukas Wacker, Ilya Usoskin, Markku Oinonen. Transient Offset in 14C After the Carrington Event Recorded by Polar Tree Rings. AGU, 2024. DOI: 10.1029/2023GL106632

Mirjana Binggeli, PolarJournal

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