Preuves de l’aridification éocène du noyau hyperaride du désert d’Atacama

Pourquoi un désert ultra-sec importe

Le désert d’Atacama dans le nord du Chili est l’un des analogues naturels les plus proches que nous ayons de la surface de Mars. Il est si sec que certaines zones reçoivent moins de deux millimètres de pluie par an, et les paysages peuvent rester presque inchangés pendant des millions d’années. Pourtant, les scientifiques débattent depuis longtemps du moment où cette sécheresse extrême a commencé et de ses causes. Cette étude utilise de minuscules indices minéraux enfermés dans des galets de quartz pour montrer que le cœur de l’Atacama est extrêmement sec depuis au moins l’Éocène, ce qui repousse de dizaines de millions d’années l’origine proposée par de nombreuses idées précédentes.

Lire les horloges minérales du désert

Les chercheurs se sont concentrés sur la Cordillère Côtière, une faible chaîne de montagnes entre l’océan Pacifique et l’intérieur plus profond des Andes. Ici, de vastes surfaces presque dépourvues de relief sont parsemées de galets anguleux de quartz reposant sur de minces sédiments et des croûtes riches en sel. Parce que le vent et l’eau ont si peu travaillé ces surfaces pendant si longtemps, ces galets peuvent fonctionner comme des horloges naturelles. Des particules énergétiques venues de l’espace modifient progressivement des atomes à l’intérieur des minéraux en surface : plus un galet est exposé longtemps, plus il accumule de ces atomes particuliers. En mesurant la quantité de néon et de béryllium cosmogéniques dans 135 clastes de quartz provenant de plusieurs surfaces, l’équipe a pu estimer combien de temps chaque galet a été exposé au ciel.

Un paysage figé dans le temps profond

Les résultats révèlent des durées d’exposition étonnamment longues. Beaucoup de galets montrent des signaux équivalents à 20–40 millions d’années à la surface ou à proximité, certains remontant à environ 60 millions d’années. Fait crucial, ces clastes anciens ont été recueillis sur des surfaces qui elles-mêmes se sont formées bien plus tard, autour de la transition Oligocène–Miocène, comme l’indiquent des couches de cendres volcaniques datées situées en dessous. Cela signifie que les galets étaient déjà vieux avant d’arriver à leur emplacement actuel. Ils ont dû être lentement exhumés de la roche mère, déplacés sur de courtes distances par de rares crues de nappe, puis laissés intactes pendant des périodes immenses dans un environnement presque dépourvu d’érosion.

Écarter des sources plus récentes ou lointaines

L’équipe a testé l’hypothèse selon laquelle le quartz aurait pu être transporté depuis des parties plus élevées et en rapide soulèvement des Andes, où l’air plus mince accélérerait l’horloge des rayons cosmiques. Toutefois, des graviers fluviaux proches, clairement d’origine andine, ne contiennent que de très faibles quantités de néon cosmogénique, indiquant une exposition brève avant enfouissement. Des études indépendantes des dépôts andins n’ont pas non plus livré des âges d’exposition aussi anciens. Ensemble, ces éléments plaident contre des sources lointaines en altitude. Au contraire, les clastes de quartz semblent provenir de la roche locale de la Cordillère Côtière, où l’érosion a été remarquablement lente et où des croûtes salines et des sols gypseux protègent davantage la surface, contribuant à préserver les pierres en place pendant des millions d’années.

Relier la sécheresse du désert au refroidissement global

Parce que les enregistrements d’exposition du quartz s’étendent jusqu’à l’Éocène, ils suggèrent que des conditions fortement limitées en eau étaient déjà établies dans le noyau hyperaride de l’Atacama bien avant le principal soulèvement des Andes et avant le développement complet du courant de Humboldt moderne. Les auteurs comparent leurs données aux archives climatiques mondiales qui retracent le refroidissement à long terme depuis une phase chaude connue sous le nom d’Optimum Climatique de l’Éocène inférieur. Ils proposent que ce refroidissement, associé à des versions précoces d’un courant côtier froid le long de l’Amérique du Sud, a probablement poussé la région au-delà d’un seuil vers une sécheresse durable. Les soulèvements montagneux ultérieurs et les modifications océaniques ont sans doute élargi et intensifié l’aridité ailleurs, mais ils n’auraient pas déclenché l’état hyperaride du cœur côtier.

Ce que cela signifie pour les limites de sécheresse sur Terre

Pour un non-spécialiste, le message essentiel est que le cœur le plus sec de l’Atacama est presque sans pluie et géologiquement figé depuis beaucoup plus longtemps que ne le pensaient nombre de chercheurs. Des galets posés tranquillement à la surface enregistrent des dizaines de millions d’années d’exposition, chose impossible dans un paysage plus humide ou plus actif. Cela repousse la naissance du noyau hyperaride de l’Atacama au moins jusqu’à l’Éocène et l’associe au refroidissement climatique global plutôt qu’au seul relief local. L’étude montre comment de minuscules atomes dans des minéraux courants peuvent révéler le moment où les déserts les plus extrêmes de la Terre sont passés à une sécheresse quasi permanente.

Citation: Ritter-Prinz, B., Binnie, S.A., Stuart, F.M. et al. Evidence for Eocene aridification of the Atacama Desert’s hyperarid core. Nat Commun 17, 4520 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-73422-4

Mots-clés: désert d’Atacama, hyperaridité, nuclides cosmogéniques, climat éocène, évolution des déserts