La Terre tourne-t-elle vraiment plus lentement qu’avant ? La vraie histoire derrière nos journées qui s’allongent… et se raccourcissent

S’y ajoutent les effets des grands échanges d’eau et d’air. Des variations de circulation atmosphérique de type El Niño/La Niña modifient la répartition des masses d’air et d’eau, donc le moment d’inertie de la Terre. National Geographic rappelle que lorsque la Lune passe au-dessus de l’équateur, elle ralentit un peu la Terre, mais lorsqu’elle s’aligne plus près des pôles, elle l’accélère légèrement. Sur quelques années, la combinaison de ces cycles produit des phases où les journées se raccourcissent.

Cette accélération récente ne contredit pas le freinage millénaire. Elle s’y superpose comme des vagues sur une marée. À long terme, le niveau monte. À court terme, certaines vagues descendent. Entre les deux se joue une partie qui, pour l’instant, ne se comprend que partiellement.

Le climat s’en mêle : fonte des glaces, redistribution des masses et jours qui s’allongent

Depuis quelques années, un acteur s’invite dans cette mécanique : le réchauffement climatique. Deux études financées par la NASA, citées par National Geographic, montrent que le changement climatique moderne allonge la durée du jour de 0,6 à 0,7 milliseconde par siècle. Le chercheur Surendra Adhikari, du Jet Propulsion Laboratory, estime que ce chiffre pourrait doubler au cours de ce siècle si les émissions continuent au rythme actuel.

Le mécanisme est simple sur le plan de la physique, et très concret sur le terrain. Lorsque les calottes glaciaires fondent au Groenland et en Antarctique, l’eau ne reste pas sur place. Elle s’écoule vers les océans et se répartit vers les latitudes moyennes et basses. Science & Vie et CNews décrivent cette migration de masse : la planète gonfle légèrement à l’équateur et s’aplatit davantage aux pôles. C’est le même principe qu’un patineur artistique. Bras serrés, il tourne plus vite. Bras écartés, il augmente son moment d’inertie et sa rotation ralentit. La Terre fait la même chose à l’échelle des milliards de tonnes d’eau.

Les satellites gravimétriques, comme la mission GRACE, mesurent ces déplacements de masse avec une précision impressionnante. Science & Vie rappelle que ces satellites détectent des variations nanométriques de distance pour en déduire des changements de gravité. Duncan Agnew, géophysicien à l’Institut d’océanographie Scripps (Californie), a publié en 2024 une étude dans Nature. Il montre que la fonte des glaces depuis les années 1990 ralentit la rotation de la Terre à un rythme inédit depuis plusieurs millions d’années. Amphisciences résume ce résultat en parlant d’un changement “sans équivalent depuis 3,5 millions d’années”.

L’effet n’est pas marginal. Selon les calculs d’Agnew, repris par CNews, la fonte récente retarde suffisamment la rotation pour repousser un éventuel passage à une seconde intercalaire négative de 2026 à 2029. Autrement dit, le climat modifie déjà notre calendrier technique. L’humanité allonge ses journées d’une fraction de milliseconde en déplaçant l’eau des pôles vers l’équateur.

La crise climatique cesse ainsi d’être seulement une affaire de températures, de glaciers et de biodiversité. Elle touche à la physique fondamentale de la planète. Elle change la manière dont la Terre tourne sur elle-même, donc la manière dont on doit régler nos horloges.

UT1, UTC, horloges atomiques : pourquoi les physiciens parlent de secondes intercalaires

Pour comprendre ce que signifie “la Terre tourne plus vite” ou “plus lentement”, il faut distinguer plusieurs notions de temps. Les astronomes utilisent UT1, le temps basé sur la rotation réelle de la Terre. C’est le temps solaire moyen, lié au passage du Soleil au méridien. Les ingénieurs télécoms, les informaticiens et l’industrie utilisent plutôt UTC, le Temps universel coordonné, défini par des horloges atomiques au césium. L’UTC est calibré pour rester proche de UT1, avec un écart qui ne dépasse pas 0,9 seconde.

Quand la Terre ralentit, UT1 “retarde” par rapport à UTC. Pour recoller, l’IERS annonce l’ajout d’une seconde intercalaire positive. À 23 h 59 min 59 s, on ajoute une seconde 23 h 59 min 60 s avant de passer à minuit. Depuis 1972, il y a eu 27 secondes intercalaires positives. La dernière a été ajoutée en 2016. Science & Vie et Futura Sciences rappellent qu’on les a toujours ajoutées dans le même sens, car sur le demi-siècle passé, la tendance moyenne était plutôt au ralentissement.

La nouveauté, c’est qu’avec l’accélération récente des années 2020, certains scénarios évoquent la nécessité d’une seconde intercalaire négative. Numerama a largement repris cette hypothèse : si la Terre continue à gagner de l’avance, il faudrait un jour supprimer une seconde, c’est-à-dire sauter directement de 23 h 59 min 58 s à minuit. Le géophysicien Duncan Agnew estime que, sans la fonte des glaces, ce cas aurait pu se produire dès 2026. Avec le ralentissement induit par le climat, ce basculement se décale vers 2029, voire plus tard si les modèles changent.

Cette seconde négative pose un problème technique sérieux. Les systèmes informatiques, les réseaux financiers et les infrastructures critiques se sont accommodés des secondes positives avec quelques incidents, mais rien d’irrémédiable. Une seconde supprimée est plus difficile à gérer. Le monde numérique n’aime pas les sauts en arrière ni les discontinuités. C’est une des raisons pour lesquelles les organismes internationaux, dont l’Union internationale des télécommunications, ont décidé en 2022 de supprimer les secondes intercalaires d’ici 2035. Les écarts entre UTC et UT1 seront alors pris en charge autrement, sur des horizons plus longs, par exemple en introduisant des minutes bissextiles plus rares.

Ce débat, très technique, révèle un point concret : les variations de la rotation de la Terre, même infimes, se traduisent en lignes de code, en paramétrages de serveurs, en mises à jour de systèmes GNSS (GPS, Galileo). Le temps n’est plus seulement une idée philosophique, c’est un paramètre industriel sensible.

Oscillation de Chandler, noyau qui ralentit, océans et vents : les “bruits” de la rotation terrestre

À côté des grandes tendances marée Lune-Soleil et climat, la Terre vibre, vacille et se déforme. Ces “bruits” géophysiques font varier la durée du jour de quelques millisecondes, parfois plus, sur des périodes de jours, de mois ou d’années. Les mesures fines des observatoires ne voient pas une courbe lisse, mais une succession de dents de scie.

L’oscillation de Chandler est un des éléments clés. Il s’agit d’un mouvement de l’axe de rotation de la Terre, découvert à la fin du XIXe siècle, avec une période d’environ 433 jours. Cette oscillation fait errer la position des pôles géographiques de 3 à 4 mètres à la surface du globe. Futura Sciences rapporte que cette oscillation a quasiment disparu entre 2017 et 2020. Ce “trou” dans le signal, observé pour la première fois, intrigue les géophysiciens. Certains suspectent des liens avec la répartition des glaces et des eaux, mais aucun modèle n’explique encore complètement l’événement.

Les océans jouent aussi un rôle majeur. Les courants profonds et la circulation de surface déplacent des masses d’eau. Des phénomènes comme El Niño ou La Niña modifient la distribution de l’eau chaude et froide dans le Pacifique. Ces déplacements changent le moment d’inertie de la Terre et provoquent des variations de la durée du jour de quelques centaines de microsecondes, parfois plus. Les vents, en haute altitude, transfèrent eux aussi du moment angulaire entre l’atmosphère et le globe solide. Une acceleration des vents d’ouest peut, par exemple, raccourcir légèrement la journée.

À l’intérieur, le noyau terrestre ajoute une couche de complexité. Sciences et Avenir rappelle qu’une étude récente a confirmé que le centre de la Terre, le noyau interne solide, a ralenti sa rotation par rapport au manteau. Le noyau externe, liquide, se déplace suivant des mouvements convectifs qui génèrent le champ magnétique terrestre. Ces mouvements modifient l’orientation et la vitesse du noyau interne. Duncan Agnew résume bien l’état des connaissances dans National Geographic : “Nous ignorons ce que le noyau pourrait faire à l’avenir, ou pourquoi.”

Ce qui est clair, c’est que tous ces phénomènes s’ajoutent. Un léger ralentissement dû à la fonte des glaces peut être masqué quelques années par une accélération liée au noyau ou à l’atmosphère. Les géophysiciens doivent donc démêler des signaux entremêlés avec des outils statistiques sophistiqués. Derrière les millisecondes gagnées ou perdues se cache un puzzle qui touche à la structure intime de la Terre.

La Terre tourne-t-elle vraiment moins vite qu’avant ? La réponse dépend de l’échelle de temps

Formulée simplement, la question appelle une réponse nuancée. Sur des millions d’années, oui, la Terre tourne moins vite qu’avant. Les coraux fossiles, les sédiments rythmiques, la modélisation marée Lune-Soleil, tout converge : il y a un milliard d’années, le jour durait environ 18 heures. Aujourd’hui, il tourne autour de 24 heures. La Lune s’est éloignée, l’énergie de rotation se dissipe, et cette tendance ne s’inverse pas.

Sur des siècles, la réponse s’appuie sur des données historiques. Les observations d’éclipses dans les archives mésopotamiennes, grecques, chinoises et arabes, comparées à nos modèles modernes, montrent que la Terre a ralenti de plusieurs heures sur 2 500 ans. Les astronomes du XIXe siècle l’avaient déjà pressenti en étudiant les tables d’éclipses. Les horloges atomiques ont ensuite chiffré le phénomène sur quelques décennies.

Sur 50 ans, le tableau se brouille. Les décennies 1970-1990 montrent un léger ralentissement. À partir des années 1990, la rotation accélère un peu. Les années 2000 marquent une relative stabilité. Les années 2017-2024 enregistrent une accélération plus nette, avec des records de jours plus courts. National Geographic souligne que sur la dernière décennie, la durée d’une journée moyenne a surtout diminué, au point que certaines journées d’été durent un peu moins de 24 heures.

Sur quelques années, la question “plus lent qu’avant ?” n’a plus de sens absolu. Si on prend 2010 comme référence, la Terre a tourné plus vite en 2020. Si on prend 1900 comme référence, elle tourne plus lentement aujourd’hui. C’est l’équivalent de regarder la mer. À marée montante, chaque vague peut monter ou descendre par rapport à la précédente. La rotation de la Terre suit la marée montante du ralentissement lunaire, mais les vagues du climat, du noyau, des océans et des vents peuvent localement faire monter ou descendre le niveau.

La seule affirmation vraiment solide est donc la suivante : la Terre ralentit en moyenne sur les longues durées, mais accélère ou ralentit sur des périodes courtes. Toute généralisation qui ignore l’échelle de temps conduit à un raccourci trompeur.

Qu’est-ce que cela change pour nous concrètement ? GPS, internet, économie et vie quotidienne

Sur le plan biologique, personne ne sent une journée plus courte de 1,4 milliseconde. La lumière du jour, le rythme circadien, l’organisation sociale ne se dérèglent pas pour une fraction de milliseconde. À l’échelle humaine, ces variations sont invisibles. Les effets concrets se jouent ailleurs, dans les coulisses de l’infrastructure numérique et de la navigation mondiale.

Les systèmes de géolocalisation comme GPS, Galileo ou GLONASS reposent sur une synchronisation temporelle extrêmement fine. Une erreur d’une microseconde sur un signal radio correspond à environ 300 mètres d’erreur de position. Ces systèmes utilisent le temps atomique, mais doivent garder un lien avec le temps de rotation terrestre, car les orbites, les références de position et les cartes sont définies par rapport à la Terre qui tourne. Le Service international de la rotation terrestre publie des corrections régulières pour aligner UT1 et UTC. Lorsque la rotation varie, les opérateurs mettent à jour les paramètres de leurs constellations.

Les réseaux internet et les marchés financiers synchronisent leurs horloges avec des protocoles comme NTP ou PTP. L’ajout d’une seconde intercalaire a déjà provoqué des bugs. En 2012, plusieurs systèmes Linux ont mal géré la seconde 23 h 59 min 60 s, ce qui a provoqué des blocages de serveurs. Avec une seconde négative, les risques sont encore plus élevés, car de nombreux logiciels n’ont même pas envisagé ce cas de figure. D’où la décision internationale de supprimer les secondes intercalaires d’ici 2035 et de traiter l’écart cumulatif autrement.

La métrologie du temps, discipline qui calibre les horloges nationales, doit aussi intégrer ces variations. Les laboratoires comme le Bureau international des poids et mesures (BIPM) ou le NIST américain entretiennent des fontaines atomiques qui servent de référence. Ils doivent décider de la manière de distribuer un temps officiel qui reste utilisable pour la vie courante tout en respectant la physique réelle de la Terre.

Pour le grand public, le changement le plus tangible, si un jour il a lieu, pourrait être une annonce du type : “Cette nuit, nos horloges passent directement de 23 h 59 min 58 s à 00 h 00 min 00 s”. Rien de dramatique, mais un signal que le climat et la géophysique se traduisent désormais jusque dans nos montres. Ce serait un symbole fort : l’activité humaine a tellement modifié la planète que même la durée du jour doit se recalibrer.

FAQ – Questions fréquentes sur la rotation de la Terre

La Terre tourne-t-elle plus lentement qu’il y a 50 ans ?

Sur 50 ans, la réponse est nuancée. Dans les années 1970-1980, la Terre avait tendance à légèrement ralentir, ce qui a conduit à l’ajout de plusieurs secondes intercalaires positives. Depuis la fin des années 2010, on observe une phase d’accélération et plusieurs records de journées plus courtes ont été battus en 2020 et 2024. Par rapport à 1970, la Terre tourne en moyenne un peu plus lentement, mais par rapport à 2010, elle a plutôt accéléré. Tout dépend de l’année de référence.

Est-ce que le réchauffement climatique allonge nos journées ?

Oui, mais dans des proportions infimes. Selon des travaux présentés par Surendra Adhikari (JPL/NASA), le changement climatique moderne a allongé la durée du jour d’environ 0,6 à 0,7 milliseconde par siècle, et ce chiffre pourrait doubler d’ici 2100. La fonte des glaces déplace de l’eau vers l’équateur, ce qui augmente le moment d’inertie de la Terre et la fait tourner légèrement plus lentement. Ce ralentissement se superpose aux autres variations, dont une accélération récente liée au noyau terrestre et à d’autres facteurs.

Peut-on sentir qu’une journée est plus courte ou plus longue de 1 milliseconde ?

Non. Une milliseconde, c’est un millième de seconde. Le système nerveux humain ne possède ni la précision ni les repères pour ressentir cette variation. Les rythmes biologiques se calquent sur la lumière, les habitudes sociales et l’horloge interne, pas sur des millisecondes. Ces écarts n’apparaissent que dans des instruments capables de mesurer le temps avec une précision supérieure à la microseconde.

Pourquoi parle-t-on d’une “seconde intercalaire négative” ?

Parce que, si la Terre tourne plus vite que le temps atomique ne l’anticipait, le temps UT1 avance par rapport à UTC. Pour garder l’écart inférieur à 0,9 seconde, il faudrait alors retirer une seconde à UTC. Au lieu d’ajouter une seconde 23 h 59 min 60 s, comme on l’a fait 27 fois depuis 1972, il faudrait sauter une seconde. Certains modèles prévoyaient ce cas vers 2026, d’autres, prenant en compte la fonte des glaces, repoussent ce scénario vers 2029. Les organismes internationaux envisagent cependant d’abandonner les secondes intercalaires avant d’avoir à franchir cette étape.

La Lune finira-t-elle par bloquer la rotation de la Terre ?

Théoriquement, oui. Sur des milliards d’années, les forces de marée pourraient conduire à un état dit de “rotation synchrone”, où la Terre montrerait toujours la même face à la Lune, comme la Lune le fait déjà envers la Terre. Les estimations placent ce scénario dans un futur si lointain que le Soleil aura changé d’état avant. À l’échelle de la vie humaine, ou même de l’histoire de l’humanité, ce verrouillage n’aura pas le temps de se produire.

Pourquoi les scientifiques ne savent-ils pas “exactement” pourquoi la Terre accélère depuis quelques années ?

Parce que plusieurs phénomènes se superposent. Le noyau interne a ralenti, les mouvements du noyau externe changent, l’oscillation de Chandler a varié, les schémas de vent et d’océans ont évolué, la masse des glaces a diminué. Chacun de ces facteurs agit sur la rotation à sa façon. Les modèles géophysiques actuels ne parviennent pas encore à relier tous ces éléments avec une précision suffisante pour dire : “voici la cause dominante de l’accélération entre 2017 et 2024”. Les chercheurs affinent les données et les modèles, mais une part de l’explication reste ouverte.

Est-ce que la rotation de la Terre peut changer brutalement ?

À l’échelle des journées, non, pas brutalement au point de passer de 24 heures à 23 heures, par exemple. Les plus grands tremblements de terre, comme celui du Chili en 2010 ou du Japon en 2011, ont modifié la durée du jour de quelques microsecondes. Les très grands réarrangements de masse, comme la fonte des calottes polaires sur des décennies, jouent sur la milliseconde. Un changement brutal et massif de la durée du jour ne fait pas partie des scénarios physiques réalistes connus aujourd’hui.

Pourquoi cette question intéresse tant les scientifiques aujourd’hui ?

Parce qu’elle relie plusieurs sujets clés : le climat, la structure interne de la Terre, la physique des marées, la fiabilité des systèmes GPS et la stabilité des réseaux numériques. La rotation terrestre sert de “thermomètre” pour des phénomènes que l’on ne voit pas directement, comme les mouvements du noyau ou la redistribution des masses d’eau. Suivre la durée du jour à la microseconde près donne un outil de diagnostic sur l’état physique de la planète, et oblige aussi les ingénieurs à adapter les technologies qui dépendent d’un temps stable.