Indices climatiques permettent reconstituer climats très anciens (étude roches, fossiles d'animaux + plantes, pollens fossilisés, foraminifères océaniques, delta 18O

Taux de CO2 : indice stomatique, piégeage de matière organique en charbon, étude altération chimique + expansion océans

Principe de l'actualisme : dans le passé, les processus géologiques, physiques, du vivant, opéraient de la même façon qu'actuellement.

"Climat global" (géologie) => climat envisagé à l'échelle de la planète. Echelle du million d'années => 2 types de climat globaux = climat froid (calotte polaire aux pôles) / climat chaud (sans glace aux pôles)

Roches => reconstituer position et étendue des paléoceintures climatiques

• Bauxites + latérites : roches argileuses, riches en aluminiun + fer => altération sous climat local chaud et humide (rouge car riche en fer oxydé par eau + dioxygène)
• Evaporites (halite / gypse) : évaporation eau de mer sous climat chaud et aride (=sans eau) ( => réalisation cristaux de sel par évaporation, microscope)
• Tillites : dépôts glaciaires fossilisés sous climat local froid => présence charbons = piégeage important de matière végétale (fossile fougères dans charbons = matière végétale, roches noires = riche en matière organique, charbon = matière organique fossilisée)

=> Indice stomatique = IS (nb stomates / nb cellules épidermique) élevé

- il y a de CO2 dans l'atmosphère, + il y a de stomates sur les feuilles

Etude roches sédimentaires carbonatées => importance de l'altération chimique des roches continentales car consomme CO2

Carbonifère / Permien = glaciation = fin ère paléozoïque (-360 à -250 Ma) :

Europe = formation grands gisements de charbon en zone équatoriale

Climat très contrasté mais globalement froid car calotte polaire au pôle sud grâce à reconstitution paléoceintures climatiques

Taux CO2 atmosphérique très bas à cause dérive des continents :

Milieu carbonifère, masses continentales => super continent = la Pangée => création chaîne Varisque / Hercynienne en position équatoriale

• Altération chaîne Hercynienne en climat tropical consommatrice de CO2
• Fossilisation grandes quantités matière organique végétale => piège carbone sous forme de charbons dans bassins sédimentaires en périphérie de chaîne Hercynienne

Taux bas de CO2 atmosphérique => baisse effet de serre => baisse T°

Continents en position polaire + modifications circulation océanique => favorise accumulation neige + glace

Calotte de glace => augmentation albédo (énergie soleil bcp réfléchie) + baisse T°

Crétacé = période chaude = fin mésozoïque (-135 à -65 Ma) :

Indices paléo-écologiques => reconstituer climats locaux

Etude pollens fossilisés => reconstituer évolution végétation => évolution climat au cours du temps (angiospermes très diversifiés, baisse diversité mousses et fougères, augmentation plantes à fleurs en position polaire)

Différentes espèces foraminifères pas dans mêmes températures océaniques : Globotruncanas = foraminifères du crétacé, préfèrent eaux chaudes (observation lames sédiments du crétacé + globotrucanas)

Estimation paléo-températures océaniques => étude isotopes oxygène des foraminifères des sédiments océaniques => + eau froide + delta 18O des carbonates des tests de foraminifères élevé (delta 18O = rapport = 18O/16O x 1000. crétacé => delta 18O = -1%o à -3%o , T° = 20-30°c => très élevé)

Estimation teneur en CO2 atmosphérique :

• abondance des stomates surface feuilles fossilisées / abondance CO2 atm = + indice stomatique faible + il y avait de CO2 dans l'atm à l'époque (IS % = Sx100 / (cell épidermique + S) => IS = 6.5% = 800 Partie Par Million (=800 mol CO2 / million de mol atm) = 0.08% CO2)
• reconstitution vitesses d'expansion fonds océaniques => estimer qtés CO2 libérées / activité magmatique dorsales => magma dégaze CO2 contenu dans manteau (V = d/t = 3.6 cm/an x2 dorsale océanique au crétacé)

Absence dépôts glaciaires => climat global crétacé chaud (reconstitution paléoceintures climatiques)

Volcanisme de dorsale (hypothèse) =>Teneur élevée en CO2 dans l'atm => effet de serre important (étude IS)

Dérive des continents => séparation masses continentales (ouverture océan Atlantique) => taux d'expansion océanique élevé

Niveau mer très élevé (+250m) => eau chaude se dilate, toute l'eau sous forme liquide, dorsale océanique active prend de la place => formation marécages (bcp gaz à effet de serre => CH4 + H2O vapeur)

Cénozoïque = refroidissement = dernière grande ère géologique (-65 Ma -0) :

Etude indices climatiques = tillites, delta 18O foraminifères, IS => climat se refroidit

Brève période chaude puis 50 derniers millions d'années refroidissement

Tectonique des plaques :

• Réunion blocs continentaux => orogénèses => création Alpes + Himalaya. Altération roches silicatées des reliefs montagneux => diminution teneur atm => diminution effet de serre => refroidissement
• Isolement continent antarctique => formation courtant froid circumpolaire => formation calotte polaire sud dès -30 Ma => refroidissement global par effet albédo

(Globigérines, delta 18O foraminifères -1%o => -4%o, diminution T° océans, IS = 10% du Ginkgo actuel => taux CO2 800 ppm à 500 ppm en 50 Ma

3 périodes glaciaires : Ordovicien, Carbonifère, Quaternaire