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Lycée
Terminale

Les variations climatiques passées


  • La Terre subit actuellement un réchauffement climatique, en raison de l'augmentation de gaz à effet de serre, notamment le CO2. Ceci est en principe due aux activités humaines avec l'utilisation de carburant.
  • Au XIXe siècle, les scientifiques se sont rendu compte qu'il faisait bien plus froid avant notamment car ils ont découvert que des animaux tels que des mammouths, des pingouins.. vivaient en France.


A ) LA METHODE DE RECONSTITUTION D'UN CLIMAT :


METHODE DE RECONSTITUTION DES CLIMATS D'UN PASSE PROCHE ( JUSQU'A -1 MILLION D'ANNEES )


1) LES DONNEES OBTENUES DANS LES CALOTTES GLACIAIRES


> Les calottes = large épaisseur de glace qui se forme à partir de la neige qui tombe chaque années.

+ on va chercher la glace en profondeur + elle est ancienne


  • Pour calculer l'âge de la glace il faut calculer le delta 18O :


A retenir :

Les isotopes : atome avec le même nombre de protons et d'électrons mais différent de neutrons.


> Ces isotopes ont des masses différents qui entraine des comportement différents lorsqu'ils sont impliqués dans des changements physique.

L'oxygène :

  • Isotope lourd 18O
  • Isotope léger 16O













-----> La différence entre la quantité d'18O dans l'eau évaporé et l'eau de l'océan s'appelle : Le delta O18

+ le delta O18 est nég + on constate un appauvrissement par rapport à l'eau de l'océan


A retenir :

+ la température de la glace est élevée + la quantité en 18O est élevée.

+ le delta 18O est nég dans la glace, + la température était basse quand la neige s'est formée










2) LES DONNEES APPORTEES PAR LES SEDIMENTS


C'est l'inverse !











3) LES DONNEES APPORTEES PAR LES TOURBES ET LES POLLENS


> Les tourbes = mousses mortes qui s'accumulent au fond de certains marais, les tourbières, étant acides, la tourbe conserve très bien les grains de pollen qui poussaient autour


-----> En fonction du type de pollen trouvé on peut en déduire le climat qui régnait au moment ou la tourbe s'est formée :

  • La présence d'arbre témoigne généralement de climat chaud
  • La présence d'herbe témoigne généralement d'un climat froid


METHODE DE RECONSTITUTION DES CLIMATS D'UN PASSE ANCIEN ( + VIEUX QUE 1 MILLION D'ANNEES )


1) ROCHES TEMOIGNANTS D'UN CLIMAT CHAUD ANCIEN


> Sous un climat tropical, se forment des sols particuliers : les cuirasses latéritique = couches d'argiles très riches en fer oxydé ( couleur rouge )

> Sous un climat chaud, l'eau de mer s'évapore + vite formant des couches de roches : évaporites = le sels, la potasse, le gypse ( on en trouve généralement dans des mines de sels )


2) ROCHES TEMOIGNANTS D'UN CLIMAT FROID ANCIEN


Quand il fait froid, on a des glaciers et des calottes glaciaires, or quand un glacier se déplace, il va former des roches particulières

  • Il va repousser devant lui et sur les roches tout un tas de cailloux, ces amas de cailloux se nomme des moraines = roches très spécifiques car elles sont constituées d'éléments de toutes les tailles
  • Sous les glaciers d'assez petits cailloux vont être écrasés causant des striures de rainures sur la roches massive


-------> Ces striures et les moraines sont des indicateurs de climats froids



B ) LES CAUSES DU CHANGEMENT CLIMATIQUE


A RELATIVEMENT COURTE ECHELLE DU TEMPS ( SUR LE DERNIER MILLION D'ANNEE )


> Les variations climatiques du passé récent sont cycliques : on observe une alternance de périodes froides = les glaciations, qui durent longtemps et de périodes plus chaudes : les interglaciaires, assez courts. La période d'un cycle glaciation/ interglaciaire est d'environ 100 000 ans.

Ces 2 cycles ont 10°C de différence.

Ces cycles s'expliquent par les différents paramètres orbitaux de la Terre :

A retenir :

> EXCENTRICITE : Forme de l'orbite de la Terre autour du soleil

> OBLIQUITE : inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan orbitale

> PRECESSION : Changement de direction de l'axe de rotation de la Terre

--------------------> = Les cycles de Milankovitch







--> Ces cycles font varier la manière dont la Terre reçoit de l'énergie lumineuse du soleil ce qui fait varier la quantité d'énergie reçue et donc influence la température et donc le climat global.

Cependant ils ne suffisent pas expliquer une tel différence de température.


  • L'albedo :









A retenir :

L'ALBEDO = Capacité d'une surface à réfléchir et diffuser par rayonnement la puissance lumineuse qu'elle reçoit ( = pouvoir réfléchissant d'une surface )


AUX GRANDES ECHELLES DE TEMPS ( A L'ECHELLE DES TEMPS GEOLOGIQUES, SUR PLUSIEURS DIZAINES VOIRE CENTAINES DE MILLIONS D'ANNEES )


> Un facteur majeur joue sur la température globale : l'effet de serre

----> + il y a de CO2 + les températures sont élevées


C ) LES VARIATIONS CLIMATIQUES DEPUIS L'ERE PRIMAIRE A NOS JOURS


  • 1 ) Au début de l'ère primaire ( PALEOZOIQUE ) la concentration en CO2 est très élevée, la température est élevée, plus qu'actuellement


  • 2 ) A la fin de cette ère (PALEOZOIQUE ), un refroidissement très important à lieu. Ceci cause la + grande extinction d'être vivants. Il est causé par de nombreux facteurs, mais les principaux sont :


------> La formation de tourbe à partir de nombreuses matières organiques qui à force de s'accumuler sur le sols et avec la chaleur du centre de la Terre s'est transformé en gisements de charbon.

L'accumulation de ces végétaux sans décomposition à permit la photosynthèse = réduit le CO2.





------> Forte présence d'éruptions volcaniques créant l'altération de roches magmatiques ( formation du mégacontinent de la Pangée ) avec minéraux calcique ( = avec sodium ) qui consomment de du CO2.






  • 3 ) Ensuite on observe un réchauffement lors de l'ère secondaire ( MESOZOIQUE ) car :


------> Des champignons capable de décomposer la matière organique sont apparus = diffusion du CO2 présent dans les végétaux.







------> Le mégacontinents formé auparavant se disloque formant des dorsales océaniques, se mettant à séparer les continents en voie de divergence. Or les dorsales océaniques sont un site majeur de dégazage du manteau terrestre contenant ++ de CO2.











  • 4 ) Durant l'ère tertiaire ( CENOZOIQUE ), un refroidissement à lieu car :

-------> La Pangée a fini de se disloquer, les continents sont en place donc plus de libération de CO2


-------> Les continents se mettent à converger créant ainsi des chaines de montagnes = création d'énormes volumes de roches magmatiques qui consomment du CO2