Les variations climatiques passées

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remontant du XUTI e siècle (1658). conséquence, les paléoclimatologues reconstituent climat en se basant sur des archives naturelles qui enregistrent de manière indirecte les fluctuations clima- - tiques. En le A) Les indices des variations climatiques de -120 - 11 000 ans. - -120 000 et Le climat de la période entre pu être reconstitue à l'aide de différents d'indices dates de cette époque : 430.000 ans - 11 000 ans types a côtoyée par I'homme et donc sur le climat et ses évolutions. Géologiques (témoignages glaciaires) présence de moraines, vallees en U, blocs erratiques 2. Paléo - écologiques: les traces laissées à une époque donne peutent révéler le climat et ses changements. pour la faune ou la flone Etude des pollens fossilises permet de reconstituer l'évolution de la végétation au cours du temps. et donc du climat Ces indices attestent l'existance d'une alternance des pério- -des glaciaires et interglaciaires sur cette période. L'étude des morraines déposées par les glaciers a permis de reconstituer l'extension des glaciers (Alpes, Pyrénées) L'étude des associations de pollens recoltés par carottage en fond de lacs ou de tourbières a permis de montrer que la sortie de la dernière période. glaciaire et un réchauffement climatique se sont produits & I' Holocène, il y a -10 000 ans. Ces reconstitutions sont basées sur le principe de l'actualisme qui postule que dans le passé. B) Les variations de température enregistrées grâce à l'étude géochimique des isotopes. • Les archives glaciaires Ao Groenland et en Antarctique, 2 vastes calolles glaciaires persistent ayourd'hui. Elles sont épaisses de plusieurs km de neige déposée et transformée en glace depuis 800 000 ans. Les mesures isotopi - -ques de l'oxygène et de l'hydrogène des molecules d'eau et de glace permettent de reconstituer l'évolution de la Température globale depuis 800 000 ans ● Les archives de sédiments océaniques carbonate's (Tests de foraminifères) Le 5 180 peut être également mesure dans les sediments océaniques carbonates pour reconstituer l'évolution de la Température de l'océan. Le 51³0 d'un Test de forammi- -rifère reflète le 50 de l'eau de mer ou ce text a été fabriqué. En pérode glaciaire rapport des océans augmente car la glace piège le 180. au moment Schémas représentant les teneurs en "O et "O de l'océan (et donc des tests carbonates des foraminifères) et des glaces polaires en fonction du climat penode froide Pau d'évaporation Vapeur essentiellement composée de... periode chaude Fortepanh.co 20+0 ocean ocean Pludes rapidement appauvries on "O Précipitation riche en .a. essentiellement Océan appauvri en...et en Océan appauvri en ...et enrichi en "Odone delta O est done "O des foraminifères est leve Eau de fonte riche en - donc delta "O diminue done "O des foraminifères est fable de la glace fonto glace Glace riche en "O, pauvre en Odone delta "O de la gings est 1 Précipitions riches en et Glace riche en "O et pauvre en "O- donc delta "O de la gloos est Toutes ces données montrent de façon concordante climat a oscille au cours des 800 000 demières années: Iy a eu alternance de 8 périodes glaciaines et interglaciaires. sur les derniers 800 000 ans. que le C) des facteurs à l'origine des variations climatiques Les variations cycliques climatiques reconstituées à partir des thermometres isotopiques coincident avec des variations périodiques des paramètres orbitaux de la Terre qui se répètent avec des périodes de 100 000 ans, 40 cod ans et cans. ant Ces variations des paramètres orbitaux modifie la puissance solaire regue. Elles ont été amplifiées par des boucles de rétroactions positives et négatives. Données wwwwwwww . 100 300 Age Dyr BP3 Période glaciaire 240 Excentricité faible Inclinaison faible Grande distance Terre-Soleil en été ->configuration orbitale favorant une glaciation -> faible contraste entre les saisons Période inter-glaciaire Inclinaison forte Faible distance Terre-Soleil en é Rayonnement reçu TP compre ->configuration orbitale favorisant une diglaciation ->sala contrasties (tés plus chauds, havers plus froids) • La formation de la glace augmente l'albedo torrestre. Les sols absorbant de chaleur se refroidissent, ce qui favorise l'extension des surfaces glacées. Le refroidissement est abrs amplifié. Inversament, la fonte des glaces diminue l'albódo ce qui accélère le terrestre réchauffement lors d'une sortie de glaciation Surface du corps Rayonnement réfléchi • Lors d'une entrée en glaciation, le refroidissement de de la solubilité du Cela provoque la l'océan entraine une augmentation Co₂ dans les eaux océaniques. diminution de sa Teneur atmosphérique de l'effet de serre. et de la température, ce qui aug- -mente la solubilité du CO₂. donc la baisse III. Les variations climatiques à l'échelle des temps. géologiques A) de refroidissement cénozoique (-66 Ma à la période actuelle) Des indices climatiques indiquant une tendance générale refroidissement Le Cenozoique correspond à la dernière grande ère géologique, couvrant les 65 derniers millions d'années. Après une breve période chaude, les 50 derniers millions d'années sont marqués par un refroidissement progressif aboutissant aux glaciations du quaternaire. que Les indices le climat s'est refroidi sont: • Indices geochimiques les paleother momètres isotopiques. comme le 5 180 des tests de foramminifères retrouve's dans les carottes de sédiments océaniques montrent que température des océans a globalement baissă. la mpérature des océa 8¹00 glace 8¹80 sédiments 180 Evaporation: 100 Variations du 6¹80 en fonction du climat Climat froid 100 Précipitation 8100 glace 180 Sédiments TRO Évaporation 180 Climat chaud Précipitation al 80 glace 180 Sediments De plus, les rapports isotopiques du carbone (¹²C et 14C) dans les sediments carbonates permettent de reconstituer la teneur en CO₂. Ces études ont permis de montrer one diminution de la teneur en Co₂ à partir de -65 M₂. • Indices géologiques: Augmentation de l'étendue des glaciers à différentes latitudes a été reconstituée à partir des morraines glaciaires, de dépôts glaciaires (tillites) et de zones striees indiquant le passage des glaciers. Apport des fossiles. → Les facteurs à l'origine du refroidissement au cénozoïque Deux modiles ont été proposés pour expliquer ce refroidissement: -1° lien entre la tectonique des plaques et cycle du carbone Au cours du Génozoique, la tectonique des plaques et les mouvements. horizontaux de la lithosphère ont entraine la formation de chaines de montagne, comme les Alpes et D Himalaya. Les importantes masses rocheuses de ces chaines de montagnes se sont retrouvées en contact avec I'atmosphère. L'altération de certains minéraux étant consommatrice de CO₂, la concentration atmosphérique entrainant une diminution de l' effet de CO₂ a baisse de serre provoquant un refroidissement. ● &e: Lien entre la tectonique des plaques et modification de la circulation océanique. La fermeture d'un vaste domaine océanique. centre sur l'équateur aurait les provoqué disparition d'un courant chaud intertropical, jouant le rôle de "pompe à chaleur" pour Te globe. A l'inverse, l'isolement du continent Antarctique aurait permis la formation d'on courant froid arcumpolaire, favorisant la formation de la calotte polaire sud des 30M₂. Cet surface glacée aurait participé au refroidissement global par effet alledo. B) de crétacé, une période chaude (-135 à 65 Ma) → Des indices climatiques indiquant réchauffement Au Mésozoïque, pendant le crétacé les indices climatiques ont révélé un réchauffement : Les données lithologiques: importante accumulation de roches tellos que la craie, d'évaporites. de bauxites Les données paléontologiques et paleobotaniques: extension des flores et faune tropicales don't les coraux, présents à de hautes latitudes à l'époque du crétace. L'étude de l'indice stormatique, corrélée à d'autres métho- en Co₂ dans l'atmosphère. -des montre une teneur élevée ayant entraine un effet de seme important. 7 un Il semble qu'à cette époque particulièrement chaude, la Terre ne possédait plus aucune calotte polaire (abscence de dépots glaciaires, les tillites). On estime que la température moyenne était d'environ de 20 °C ( contre 15°C actuellement). Les facteurs à l'origine du réchauffement climatique au Cretace La principale hypothèse pouvant expliquer ce taux éleve die CO₂ au Cretace est le volcanisme de dorsale. En effet, il se produit une phase intense d'expansion canique conduisant à l'ouverture des océans et à to dislocation. du mégacontinent appoloe Pangée a L'augmentation de l'activité des dorsales entrainent un important dégazage de CO₂ il semblerait que le taux de CO₂ atmosphérique a atteint S la valeur actuelle. Cretace, jusqu'à fois / all C) Une importante glaciation à la fin du Paleozoique -250 Ma). ( Carbonefsine et Permian : -360 à Au revelent Ao Poléoroïque, des indices paléontologiques et géologiques de la période Carbonifère-permmion (environ 360 à -250 M₂). 6e refroidissement est dû à une forte dimminution du taux de CO₂ atmosphérique. Cette modification du cyco geochimique du carbone a deux origines: La fossilisation de matière organique : La matière organique végétale est issue de la photosynthèse au cours de laquelle le CO₂ atmosphérique est fixé en formant de la matière carbonea. Si une grande quantité de cette matière carbonée est enfovie et fassilisea (non de composée) / de grands gisements carbones se forment, le CO₂ est ainsi piégé. Situee L'altération des roches de la chaine her cynienne à l'époque au niveau de l'équateur -> climat chaud et humide -> a piégé le CO₂ atmosphérique Modification des circulations océaniques et atmosphériques due à la formation du supercontinent, la Panger, favorisant la formation d'une vaste calotte glaciaino dans l' hemisphère sud. -