La palynologie et la reconstitution des paléoclimats

La palynologie est la science qui étudie les grains de pollen fossilisés pour reconstituer les climats anciens (paléoclimats). Cette méthode repose sur le principe d'actualisme.

Définition: Le principe d'actualisme postule que si on retrouve des végétaux anciens correspondant à des végétaux actuels, alors ils avaient les mêmes exigences climatiques et naturelles que ceux d'aujourd'hui.

Les grains de pollen se conservent intacts pendant des milliers d'années dans la tourbe. Plus on creuse profondément dans la tourbe, plus les pollens sont anciens.

Example: La mousse piège les grains de pollen qui peuvent ensuite être observés au microscope optique pour déterminer leur origine.

L'étude des paléoclimats permet de retracer l'histoire du climat de la Terre sur les 800 000 dernières années, la période la plus lointaine accessible grâce aux carottes de glace polaire.

Highlight: Au cours des 800 000 dernières années, on observe de nombreuses et importantes variations naturelles de la température moyenne de la Terre, allant jusqu'à 6°C au-dessus et 10°C en-dessous de la moyenne du XXe siècle.

Les variations cycliques du climat terrestre

L'évolution du climat depuis 800 000 ans montre des variations cycliques de température qui ne peuvent être dues au hasard. Ces cycles sont liés aux variations de l'orbite terrestre et de l'angle d'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre.

Vocabulary: Le cycle climatique de la Terre est influencé par trois paramètres orbitaux principaux :

1. L'excentricité de l'orbite (cycle de 100 000 ans)
2. L'obliquité de l'axe de rotation (cycle de 41 000 ans)
3. La précession des équinoxes (cycle de 23 000 ans)

Ces variations orbitales entraînent des changements dans la répartition de l'énergie solaire reçue par la Terre, mais ne suffisent pas à expliquer l'ampleur des variations de température observées.

Highlight: Les simulations informatiques basées uniquement sur les paramètres orbitaux montrent des écarts de température plus faibles (2 à 4°C maximum) que ceux réellement enregistrés.

Les phénomènes amplificateurs des variations climatiques

Trois phénomènes principaux amplifient les effets des variations orbitales sur le climat terrestre :

1. La variation de l'albédo

Définition: L'albédo est le pourcentage d'énergie solaire réfléchie par une surface. Il varie de 0 à 100%.

Lorsque la température diminue, la couverture de neige et de glace augmente, ce qui accroît l'albédo moyen de la Terre. Cela entraîne une réflexion plus importante de l'énergie solaire et amplifie le refroidissement.

2. La variation de la solubilité du CO2 dans l'eau

Quand la température baisse, les océans absorbent davantage de CO2, ce qui réduit la concentration de ce gaz à effet de serre dans l'atmosphère et amplifie le refroidissement.

3. La variation de la teneur en vapeur d'eau dans l'atmosphère

Vocabulary: La vapeur d'eau (H2O) est un puissant gaz à effet de serre.

Une baisse de température entraîne une diminution de la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère, ce qui réduit l'effet de serre et amplifie le refroidissement.

Highlight: Ces trois phénomènes créent des boucles de rétroaction positive qui amplifient les variations de température initiales, expliquant l'ampleur des changements climatiques observés sur les longues périodes.