Université · Sciences Exactes · Planétologie
Troisième planète du système solaire, unique îlot de vie confirmée dans l'Univers connu. Ses océans, son atmosphère, son champ magnétique et sa tectonique des plaques en font un système planétaire d'une complexité extraordinaire — et d'une fragilité que nous commençons seulement à mesurer.
La Terre est une planète rocheuse différenciée, organisée en couches concentriques. Le noyau interne (solide, principalement Fe-Ni, rayon 1 216 km) est entouré du noyau externe liquide (rayon 3 486 km), dont la convection génère le champ magnétique terrestre par effet dynamo — indispensable à la protection de la vie contre le vent solaire. La dynamo terrestre a connu plusieurs inversions de polarité (>170 dans les 75 derniers Ma), la dernière il y a ~780 000 ans.
Le manteau (~2 890 km d'épaisseur) est solide à l'échelle géologique mais se comporte comme un fluide très visqueux sur des millions d'années, permettant la convection mantellique qui entraîne la tectonique des plaques. La croûte océanique (~7 km, basalte, densité 3,0) est plus jeune et plus dense que la croûte continentale (~35 km, granite, densité 2,7).
La tectonique des plaques — absente de toutes les autres planètes connues (sauf peut-être Europa et quelques exoplanètes) — est fondamentale pour l'habitabilité terrestre : elle recycle le carbone (régulation du CO₂ atmosphérique sur des millions d'années), renouvelle les nutriments des sols et maintient le cycle géochimique qui tampon le climat.
1,386 milliard de km³ d'eau. 96,5 % dans les océans (salinité ~35 ‰). La pression maximale atteint 1 100 bar dans les fosses abyssales. Les océans absorbent 90 % de la chaleur excédentaire due au changement climatique.
N₂ (78,1 %), O₂ (20,9 %), Ar (0,93 %), CO₂ (0,042 %). Masse totale : 5,15 × 10¹⁸ kg. La couche d'ozone (stratosphère, 15–35 km) absorbe les UV-B et UV-C. Durée de vie d'un mol d'O₂ atmosphérique : ~2 000 ans.
15 plaques tectoniques majeures, vitesse : 1–10 cm/an. L'Himalaya s'élève de 5 mm/an (collision Indo-Eurasienne). Séismes : 1,3 million/an dont ~15 de magnitude >7. Volcans actifs : ~1 500.
Glaces polaires + glaciers = 26,35 M km³. La calotte antarctique (26 M km³) contient 70 % de l'eau douce mondiale. Sa fonte totale élèverait les mers de 58 m. Perte actuelle : ~280 Gt de glace/an.
~8,7 M espèces eucaryotes estimées (2,1 M décrites). Biomasse totale : ~550 Gt C. Les plantes représentent 450 Gt C (82 %), les bactéries 70 Gt C, les animaux seulement 2 Gt C dont 0,06 Gt C pour les humains.
Bouclier magnétique s'étendant à 60 000 km côté solaire. Dévie 99,9 % du vent solaire. Sans elle, les UV et particules énergetiques dégradateraient rapidement l'atmosphère. Les aurores signalent l'entrée de particules aux pôles.
La Terre est le seul endroit de l'Univers connu où la vie est confirmée. Elle est apparue il y a environ 3,8 milliards d'années (peut-être plus tôt — des signatures chimiques dans des zircons groenlandais suggèrent 4,1 Ga). Les premières formes de vie étaient des micro-organismes unicellulaires procaryotes. La Grande Oxygénation (~2,4 Ga), due à la photosynthèse cyanobactérienne, a transformé l'atmosphère réductrice primitive en atmosphère oxygénée — une révolution biologique qui a tué la plupart des anaérobies et rendu possible la vie complexe.
On estime que 99 % de toutes les espèces ayant jamais existé sont éteintes. Les cinq grandes extinctions de masse ont marqué l'histoire : Ordovicien (444 Ma, 86 %), Dévonien (375 Ma, 75 %), Permien (252 Ma, 96 % — la pire), Trias (201 Ma, 80 %) et K-Pg (66 Ma, 76 %). La 6ème extinction est en cours — liée aux activités humaines — avec un taux d'extinction 100–1 000× supérieur au taux de fond naturel.
Formation par accrétion de planétésimaux. Grand impact (formation de la Lune). Océan magmatique, bombardement météoritique intense. Premières roches crustales.
Formation des premiers continents (protocontinents). Premiers stromatolites (~3,5 Ga). Atmosphère réductrice (N₂, CO₂, CH₄). Premières bactéries photosynthétiques.
L'oxygène atmosphérique dépasse 1 % pour la première fois. Extinction des anaérobies. Formation de la couche d'ozone. « Terre boule de neige » (650 Ma).
Apparition soudaine de la plupart des grands embranchements animaux. Yeux, coquilles, squelettes. Faune de Burgess Shale (Canada) et Chengjiang (Chine).
96 % des espèces marines éteintes. Cause probable : trapps de Sibérie (volcanisme massif). Récupération en ~10 Ma. Ouvre l'ère des dinosaures (Trias).
Émergence en Afrique. Expansion mondiale. Début de l'Anthropocène (~1950) : modification globale de la biosphère, l'atmosphère et le cycle du carbone.
+1,2 °C depuis l'ère préindustrielle (2023). Les 10 années les plus chaudes enregistrées sont toutes postérieures à 2011. CO₂ atmosphérique : 421 ppm (2024), niveau le plus élevé depuis 3 millions d'années.
+20 cm depuis 1900, +3,7 mm/an actuellement. Scénario RCP 8.5 : +1 m d'ici 2100. 680 millions de personnes vivent à moins de 10 m d'altitude.
Arctique : −13 % de glace de mer par décennie. Les glaciers perdent 260 Gt/an. La calotte du Groenland : −280 Gt/an, celle de l'Antarctique : −150 Gt/an.
Dégel du permafrost (1,7 Tt de carbone), fonte de la calotte du Groenland, disparition de la forêt amazonienne, acidification des océans (pH −0,1 depuis 1850). Chaque degré supplémentaire rapproche ces seuils irréversibles.