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Les pôles magnétiques pourraient un jour être inversés

Le pôle Nord magnétique se déplace de plus en plus rapidement et son intensité s'amenuise toujours plus chaque jour. Ce qui conduit maints scientifiques à prédire que nous serions à la veille d'une inversion du champ magnétique terrestre, un phénomène rare mais néanmoins récurrent qui nous obligerait à changer nos conventions d'orientation et qui, selon certains géophysiciens, pourrait avoir des conséquences dramatiques sur les organismes vivants.

De stature plutôt frêle mais grand passionné, le géologue français Jean-Jacques Orgeval parcourt l'Arctique depuis 1998 à la recherche du pôle Nord magnétique, lequel a la curieuse tendance de jouer au chat et à la souris contrairement à l'immuable Nord géographique.

Les mouvements du noyau composé de métaux en fusion -- en raison des très hautes températures et pressions qui règnent dans les entrailles de la Terre -- sont à l'origine du champ magnétique terrestre. «En tournant, ce noyau liquide frotte contre les couches supérieures que sont le manteau -- inférieur et extérieur -- et la croûte terrestre, sur laquelle nous vivons. Le frottement entre le noyau et le manteau inférieur induit des forces électromagnétiques qui génèrent le champ magnétique terrestre», explique M. Orgeval, récemment retraité du Bureau de recherche géologique et minier de France. «On a coutume de comparer notre planète à une bobine, comme celle [appelée électroaimant] de la dynamo que l'on fait tourner sur un vélo, au milieu de laquelle se trouve un noyau. À la surface de la Terre, on mesure donc un flux s'apparentant à un courant électrique.» Il s'agit en fait de forces bipolaires d'attraction ou de répulsion, comme il s'en forme avec tous les aimants. Selon l'endroit où on se trouve sur la planète, le flux magnétique qui joue le rôle d'un aimant attirera ou repoussera l'aiguille aimantée de la boussole. Dans l'hémisphère Nord, les lignes de forces magnétiques qui émergent du centre de la Terre au pôle Nord magnétique attirent l'aiguille de la boussole, qui n'indique pas la direction du pôle Nord géographique mais bien celle du pôle Nord magnétique, spécifie le géologue.

Ce flux provenant du coeur de la planète sort à la verticale par rapport à la surface de la Terre au pôle Nord avant d'encercler la planète, puis de pénétrer verticalement dans les couches terrestres au pôle Sud. Le pôle magnétique, ce point où le flux magnétique est vertical, a été mis en évidence par l'explorateur britannique James Clark Ross en 1831. Et Roald Amundsen est celui qui a découvert en 1904 que le pôle magnétique se déplaçait, rappelle M. Orgeval, qui donnera une conférence ce soir au Coeur des sciences de l'UQAM.

«Le pôle magnétique n'est pas un point fixe. Sa position varie au cours des années, voire d'une même journée, et ce, en raison de multiples influences», précise le scientifique et explorateur. D'abord, la composition des roches magmatiques -- contenant plus ou moins de minéraux ferromagnétiques -- qui émergent du pôle influera sur l'orientation que prendra le champ magnétique. De même, le flux solaire, dont l'intensité varie constamment, peut à son tour perturber le champ magnétique terrestre à l'instar «d'une main que l'on opposerait à un jet d'eau». L'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre, qui change ainsi de façon cyclique l'exposition de notre planète au Soleil, exerce une influence certaine sur le champ magnétique terrestre, qui sera également sensible au passage impromptu d'une comète.

«Les deux pôles ne sont pas parfaitement opposés et sont décalés de quelques kilomètres en raison de la disparité des roches du manteau et de la croûte terrestre, dont certaines sont magnétiques, comme la magnétite, qui influent sur le passage du flux et en perturbe la trajectoire», fait remarquer le géologue.

En s'élevant dans l'espace à partir du pôle magnétique, le flux de forces électromagnétiques forme un parapluie qui s'oppose au rayonnement cosmique ainsi qu'aux vents solaires qui projettent sur nous des particules extrêmement nuisibles pour toutes les formes de vie, souligne le scientifique. «La magnétosphère est cette zone où le flux de forces électromagnétiques fait écran au rayonnement issu des éruptions solaires. Sans ce bouclier protecteur, il n'y aurait pas de vie telle que nous la connaissons aujourd'hui. On pense même que les grandes périodes d'extinction, notamment celle des dinosaures, sont liées à des perturbations du champ magnétique. Si la magnétosphère ne fonctionne plus, la planète est bombardée par des rayonnements susceptibles d'entraîner des mutations génétiques.» Les sauts génétiques qui ont permis à certaines espèces d'évoluer très rapidement sont souvent survenus lors de bouleversements du champ magnétique. Lequel peut carrément s'inverser, comme nous l'ont révélé des études de paléomagnétisme (qui s'intéresse aux champs géomagnétiques passés).

Des roches révélatrices

Lorsque les roches volcaniques surgissent à la surface de la Terre, elles cristallisent. Au moment où les minéraux se forment, ceux d'origine ferromagnétique s'ordonnent en fonction de l'orientation du champ magnétique présent. «En notant l'orientation des roches qu'ils prélèvent, les géologues peuvent ainsi retrouver la direction du champ magnétique à l'époque de la cristallisation des minéraux. Or, en étudiant le paléomagnétisme des roches, on s'est aperçu qu'il y a des périodes où le champ magnétique s'est inversé», son orientation a changé de direction, c'est-à-dire que le pôle Nord devenait le pôle Sud ou inversement. Soit dit en passant, en raison d'une erreur d'appellation historique, le pôle Nord magnétique est en réalité le pôle Sud magnétique qui attire l'aiguille aimantée de la boussole, laquelle joue le rôle de pôle «Nord».

Les inversions du champ magnétique terrestre ont été nombreuses au cours de l'histoire géologique, et la dernière aurait eu lieu il y a 780 000 ans, alors qu'Homo erectus vivait sur notre planète. Au cours de cinq expéditions dans l'Arctique effectuées en une dizaine d'années, Jean-Jacques Orgeval, avec son collègue canadien Larry Newitt, de la Commission géologique canadienne, a relevé la position du pôle Nord magnétique (qui ne se trouvait pas où ils s'attendaient) et mesuré son intensité. Les deux compères scientifiques ont ainsi découvert que la vitesse de déplacement du pôle Nord magnétique était passée d'une migration de 10 à 20 km/an au début du siècle dernier à des vélocités de 50 à 60 km/an, avec des pointes atteignant les 80 km/an.

Les explorateurs ont également observé une baisse significative de l'intensité du champ géomagnétique et, de ce fait, de son effet protecteur. «L'ensemble de ces observations peuvent nous laisser croire que nous nous dirigeons vers une nouvelle inversion, mais dans l'histoire, il y a eu beaucoup de phénomènes semblables qui ont avorté. Il ne s'agit peut-être que de perturbations locales», prévient le géologue. Et si inversion il y avait, elle ne se produirait pas nécessairement à la suite de l'arrêt du champ magnétique, c'est-à-dire par un passage au point zéro, qui serait dramatique pour la vie sur Terre. L'inversion pourrait tout aussi bien être sans conséquence, outre le changement de nos conventions qu'elle exigerait, affirme M. Orgeval

Mais le plus merveilleux de ces découvertes est qu'elles ont été effectuées dans le cadre d'un projet scientifique destiné à ramasser des fonds pour la recherche médicale sur la génétique de la polyarthrite rhumatoïde dont est atteint M. Orgeval -- son camarade Larry Newitt souffre pour sa part de la maladie de Parkinson. «Le fait de réaliser ce projet scientifique dans l'Arctique m'a soigné. Il m'a permis de maintenir une activité. Autrement, je serais probablement en fauteuil roulant aujourd'hui. Et l'air sec de l'Arctique était même bénéfique pour mes articulations», a lancé le charmant et fringant scientifique français alors qu'il s'embarquait pour Sherbrooke à bord d'un autocar hier matin.

Conférence ce soir à 19h à l'amphithéâtre SH-2800 du Complexe des sciences Pierre-Dansereau de l'UQAM (200, rue Sherbrooke Ouest). La conférence sera précédée de la projection du film de Stéphane Nicolopoulos Mission Arctique, qui retrace les grands moments de cette mission.