TH2 Les enjeux contemporains de la planète
Partie 2 Les climats de la Terre : comprendre le passé pour agir aujourd’hui et demain
CH1 Reconstituer et comprendre les variations climatiques passées
Comment peut-on reconstituer les climats du passé ?
Quels sont les indicateurs des variations climatiques du passé ?
Activité : Etude de documents - appli Build your own earth ; tuto BYOE sur le site de l'IFé
Vidéo de la mission Vostok (Claude Lorius)
Activité : Extraction de grains de pollens de tourbes prélevées à différentes profondeur
Observation de pollens (bouleau, pin, épicéa, hêtre, carex...)
Etude des variations du δ18O (dans les carottes de sédiments ou de glace)
Etude de documents sur les indices des climats du Quaternaire - Paramètres de Milankovic
Etude de documents sur les climats du Cénozoïque
+ climats du Crétacé et de la fin du Paléozoïque
Document excel/calc à compléter sur les indices stomatiques ;
document adapté d'après un fichier de N.Cohen
Aide pas à pas manuel Belin /activité p.330 BYOE
Etages et repères des temps géologiques
D’environ 1°C en 150 ans, le réchauffement climatique observé au début du XXIe siècle est corrélé à la perturbation du cycle biogéochimique du carbone par l’émission de gaz à effet de serre liée aux activités humaines.
À l’échelle du Quaternaire, des données préhistoriques, géologiques et paléo-écologiques attestent l’existence, sur la période s’étendant entre -120 000 et -11 000 ans, d’une glaciation, c’est-à-dire d’une période de temps où la baisse planétaire des températures conduit à une vaste extension des calottes glaciaires. Les témoignages glaciaires (moraines), la mesure de rapports isotopiques de l’oxygène dans les carottes polaires antarctiques et les sédiments font apparaître une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires durant les derniers 800 000 ans.
Les rapports isotopiques montrent des variations cycliques coïncidant avec des variations périodiques des paramètres orbitaux de la Terre.
Celles-ci ont modifié la puissance solaire reçue et ont été accompagnées de boucles de rétroactions positives et négatives (albédo lié à l’asymétrie des masses continentales dans les deux hémisphères, solubilité océanique du CO2) ; elles sont à l’origine des entrées et des sorties de glaciation.
Globalement, à l’échelle du Cénozoïque, et depuis 30 millions d’années, les indices géochimiques des sédiments marins montrent une tendance générale à la baisse de température moyenne du globe.
Celle-ci apparaît associée à une baisse de la concentration atmosphérique de CO2 en relation avec l’altération des matériaux continentaux, notamment à la suite des orogénèses du Tertiaire. De plus, la variation de la position des continents a modifié la circulation océanique.
Au Mésozoïque, pendant le Crétacé, les variations climatiques se manifestent par une tendance à une hausse de température. Du fait de l’augmentation de l’activité des dorsales, la géodynamique terrestre interne semble principalement responsable de ces variations.
Au Paléozoïque, des indices paléontologiques et géologiques, corrélés à l’échelle planétaire et tenant compte des paléolatitudes, révèlent une importante glaciation au Carbonifère-Permien. Par la modification du cycle géochimique du carbone qu’elles ont entraînée, l’altération de la chaîne hercynienne et la fossilisation importante de matière organique (grands gisements carbonés) sont tenues pour responsables de cette glaciation.