Les variations climatiques passées peuvent être reconstituées et comprises grâce à divers indices géologiques, glaciologiques et paléoécologiques. Cette étude est essentielle pour appréhender le climat global actuel et futur. Les cycles climatiques du Quaternaire, d'une durée d'environ 100 000 ans, alternent entre périodes glaciaires et interglaciaires. Les paramètres astronomiques de Milankovitch expliquent ces variations cycliques à long terme. L'analyse des glaces polaires, des sédiments et des fossiles fournit des informations précieuses sur les températures et la composition atmosphérique passées. Les roches sédimentaires comme les tillites ou la craie constituent également des indicateurs climatiques importants. La compréhension de ces mécanismes climatiques anciens est cruciale pour évaluer l'impact des activités humaines sur le climat actuel.
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