2. La reconstitution des variations climatiques, au cours du
dernier milliard d’années, présente une marge d’incertitude plus importante.2.1. A cette échelle de temps, les roches sont les
seuls témoins capables de conserver les traces de modifications climatiques.
- Les moraines et les roches striées par des
glaciers sont des indicateurs de climat froid.
- Certains fossiles sont de bons indicateurs de
climats chauds : par exemple les coraux.
- Ces indices rendent compte de modifications
climatiques dans des régions dont la latitude a pu varier en raison du
déplacement des plaques lithosphériques.
2.2. A l’échelle des temps géologiques, les
variations climatiques sont directement corrélées aux variations de la pression
partielle du dioxyde de carbone atmosphérique.2.2.1. Des processus consommant du dioxyde de
carbone atmosphérique tendent à refroidir le climat global, comme au
Carbonifère – Permien.
2.2.1.1. Le piégeage de la matière organique dans
les roches carbonées stocke du dioxyde de carbone atmosphérique.
- Les
roches carbonées sont particulièrement abondantes au Carbonifère.
2.2.1.2. L’altération des silicates de calcium et
de magnésium des roches magmatiques et métamorphiques continentales consomme du
dioxyde de carbone.
- Ces
altérations sont associées à l’érosion des reliefs de la chaîne hercynienne du
Carbonifère – Permien.
2.2.2. Des processus libérant du dioxyde de
carbone dans l’atmosphère tendent à réchauffer le climat global, comme au
Crétacé.
- L’accroissement de l’activité des dorsales et le
volcanisme des points chauds provoquent un flux de dioxyde de carbone du
manteau vers l’atmosphère.
- Au Crétacé, les trapps du Deccan et l’ouverture de
l’Atlantique témoignent d’une forte activité volcanique.
2.2.3. Le rôle du dioxyde de carbone
potentiellement retenu dans les carbonates lithosphériques dépend de l’échelle
des temps considérée.
2.2.3.1. Sur des échelles de temps de plusieurs
millions d’années, les réactions de précipitation - dissolution des carbonates
ont peu d’impact sur la teneur en dioxyde de carbone de l’atmosphère.
r Dans
les océans, la précipitation des carbonates libère du dioxyde de carbone.
r Sur
les continents, leur dissolution consomme du dioxyde de carbone.
r Le
bilan de ces processus est nul pour la quantité du dioxyde de carbone
atmosphérique sur de grandes périodes de temps.
2.2.3.2. Sur de plus courtes périodes de temps, un
déséquilibre entre ces deux processus peut influer sur le climat.
3. La connaissance des paramètres qui contrôlent le climat global
permet d’élaborer des modèles prédictifs.3.1. Ces modèles reposent sur des paramètres
prenant en compte les variabilités naturelles du climat.r Depuis 20 millions d’années, le climat terrestre
est caractérisé par une période de refroidissement.
r Au sein de cette période, une phase de
réchauffement a débuté il y a environ
12 000 ans.
3.2. L’impact des activités humaines conduit les climatologues
à envisager un réchauffement de la planète.r La destruction des forêts et le développement des
industries augmentent le taux de dioxyde de carbone atmosphérique.
r L’effet de serre ainsi amplifié, a provoqué une
élévation de la température moyenne d’environ 0,6 °C depuis 1850.
r Actuellement, les climatologues envisagent
un réchauffement de la planète de 2 à 5 °C au cours du XXI
ème siècle
.4. Les variations du niveau de la mer au cours de l’histoire de
la Terre ont pour origine des changements climatiques et des phénomènes
tectoniques.4.1. Les formations sédimentaires enregistrent les
variations du niveau marin par rapport au niveau actuel.4.1.1.Ces variations sont établies par l’étude de la nature et de l’extension des
formations sédimentaires.
r La composition d’une roche
sédimentaire permet de définir la présence d’une mer ainsi que la profondeur
des dépôts à une époque et en un lieu donnés.
r Des vestiges de plages
fossiles témoignent de la position de lignes de rivage à une époque et en un lieu
donnés.
r Des informations
tectoniques complémentaires sont nécessaires pour prendre en compte
d’éventuelles modifications survenues depuis le dépôt des sédiments.
4.1.2.Les variations du niveau marin se traduisent par des transgressions et des
régressions.
r Une transgression est une
avancée de la mer avec immersion plus ou moins importante des parties basses
des continents.
r Une régression est un
retrait de la mer avec émersion plus ou moins importante de nouvelles terres.
4.2. Les variations du niveau marin s’expliquent
principalement par des variations de température et par l’activité du manteau
terrestre.4.2.1.Les variations de température
entraînent des variations du volume d’eau liquide dans les océans.
4.2.1.1. On considère que durant les derniers 200
millions d’années, le volume total d’eau sous ses trois états est constant à la
surface de la terre.
4.2.1.2. La dilatation thermique de l’eau due à
une augmentation de température, permet d’expliquer les variations rapides à
l’échelle du siècle.
r La mesure du niveau marin pendant la période
historique montre une élévation de l’ordre de 10 à 20 centimètres par siècle.
4.2.1.3. La formation et la destruction des glaces
continentales se produisent lorsque la température varie suffisamment.
r Elles provoquent des transferts d’eau entre
l’océan mondial et les glaces continentales.
r Ces variations sont de l’ordre de la centaine de
mètres sur des durées de 10 000 à 100 000 ans.
4.2.2.Le volume des bassins océaniques
varie avec la profondeur des océans.
r Les
dorsales ayant une vitesse d’expansion élevée provoque un bombement du fond
océanique.
r Une
augmentation du nombre de ces dorsales conduit à une élévation significative du
niveau marin.
r Ces
variations sont de l’ordre de la centaine de mètres sur des durées d’une
dizaine de millions d’années.
Mots clés
Albédo
|
Activité
du manteau
|
Altération
|
Calottes
glaciaires
|
Climat
|
Carbonates
|
Dioxyde
de carbone CO2
|
Niveau
marin
|
Paramètres
orbitaux
|
Périodes
glaciaires
|
Périodes
interglaciaires
|
Rapport
18O/16 O
|
Régressions
|
Roches
carbonées
|
Silicates
de calcium et de magnésium
|
Transgressions
|
|
|
Mar 14 Oct - 9:52