Les cycles glaciaires et interglaciaires du Quaternaire

Durant les 800 000 dernières années, le climat terrestre a alterné entre des périodes très froides $glaciaires$ et plus chaudes $interglaciaires$. La dernière période glaciaire, appelée Würm, s'est terminée il y a environ 11 000 ans.

Definition: Glaciation - Période de temps où la baisse planétaire des températures conduit à une vaste extension des calottes glaciaires.

De nombreux indices permettent de reconstituer ces variations climatiques :

• Indices préhistoriques
• Indices géologiques
• Indices paléoécologiques

Les thermomètres isotopiques, basés sur le rapport entre les isotopes 18O et 16O dans les glaces polaires et les sédiments marins, permettent de retracer l'évolution des températures globales.

Example: Plus le δ18O est faible dans les glaces, plus la température était froide. À l'inverse, une diminution du δ18O dans les océans et les foraminifères indique une augmentation de température.

Ces données révèlent une alternance régulière de périodes glaciaires et interglaciaires tous les 100 000 ans environ au cours du Quaternaire. Nous sommes actuellement dans une période interglaciaire de réchauffement depuis la fin de la glaciation de Würm.

L'origine des variations climatiques du Quaternaire

Les variations cycliques du climat durant le Quaternaire coïncident avec des variations périodiques des paramètres orbitaux de la Terre, appelées cycles de Milanković. Ces cycles modifient la puissance solaire reçue aux hautes latitudes et sont à l'origine des alternances glaciaires/interglaciaires.

Les trois principaux cycles de Milanković sont :

1. L'obliquité : variation de l'inclinaison de l'axe de rotation $période de 41 000 ans$
2. L'excentricité : variation de l'aplatissement de l'orbite terrestre $période de 100 000 ans$
3. La précession : oscillation de l'axe de rotation $période de 23 000 ans$

Highlight: L'alternance des périodes glaciaires et interglaciaires se produit tous les 100 000 ans, soulignant l'importance du cycle d'excentricité.

Des boucles de rétroaction amplifient ou atténuent les effets de ces variations orbitales :

• L'albédo : plus de glace réfléchit plus de rayonnement solaire, accentuant le refroidissement
• La solubilité du CO2 dans les océans : les eaux froides absorbent plus de CO2, réduisant l'effet de serre

Definition: Albédo - Proportion de lumière renvoyée par un corps éclairé, variant de 0 à 100%.

Ces mécanismes de rétroaction, combinés à l'asymétrie des masses continentales et océaniques entre les hémisphères, expliquent les entrées et sorties de glaciation.

Mots-clés et concepts importants

Cette section récapitule les termes essentiels pour comprendre les variations climatiques du Quaternaire :

Vocabulary: δ18O - Rapport entre la concentration des isotopes 18O et 16O de l'oxygène, utilisé comme thermomètre isotopique pour reconstituer les températures passées.

Definition: Gaz à effet de serre - Gaz capables d'absorber le rayonnement thermique infrarouge émis par le sol terrestre, responsables de l'effet de serre.

Definition: Période glaciaire - Période de plusieurs dizaines de milliers d'années caractérisée par une forte baisse de la température moyenne et une extension des calottes glaciaires.

Vocabulary: Rapport isotopique - Rapport entre la concentration de deux isotopes d'un même élément dans un échantillon $ex: 18O/16O$.

Definition: Rétroaction - Action en retour d'un système suite à la modification d'un paramètre. Une rétroaction positive amplifie la modification initiale, tandis qu'une rétroaction négative l'atténue.

Ces concepts sont fondamentaux pour reconstituer et comprendre les variations climatiques passées, notamment durant le début du Quaternaire et les derniers 800 000 ans. Leur maîtrise est essentielle pour les étudiants en SVT Terminale abordant les thèmes du climat du passé et de l'évolution du climat depuis 800 000 ans.

Glossaire et Concepts Clés

Cette section finale présente les définitions essentielles pour comprendre les variations climatiques passées.

Vocabulary:

• Albédo : proportion de lumière réfléchie
• δ18O : rapport isotopique utilisé comme thermomètre du passé
• Gaz à effet de serre : gaz captant le rayonnement infrarouge
• Période glaciaire : phase de refroidissement global
• Rétroaction : mécanisme d'amplification ou d'atténuation des changements climatiques

Le climat récent et le cycle du carbone

Le réchauffement climatique observé depuis 1850 est lié aux activités humaines qui perturbent le cycle biogéochimique du carbone. La température globale a augmenté d'environ 1°C en 150 ans à cause des émissions de gaz à effet de serre comme le CO2.

Highlight: L'étude des climats passés est indispensable pour anticiper le changement climatique à venir.

Le carbone circule entre différentes enveloppes terrestres. Les émissions anthropiques de CO2 dépassent les capacités d'absorption des puits naturels, entraînant une accumulation dans l'atmosphère et une intensification de l'effet de serre.

Vocabulary: Cycle biogéochimique du carbone - Circulation du carbone entre les différents réservoirs $atmosphère, océans, biosphère, lithosphère$ via des processus physiques, chimiques et biologiques.