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Séance 4 - Paléoclimats

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Variations cycliques du climat et facteur amplificateur - Terminale S SVT. Exploitation du document 1.b) Des chercheurs ont effectué au cours des 50 dernières années des mesures de la composition isotopique de la neige au Groenland (δ18O) et en terre Adélie (δ D), ainsi que des relevés de la température de surface correspondante. Pour chaque site, une relation linéaire et croissante entre les deux grandeurs étudiées a pu être mises en évidence : par exemple, en terre Adélie, pour une température de surface voisine de − 50 °C, le delta D est de − 350 ‰ et, pour une température de − 25 °C, le delta D est de − 200 ‰. La lecture de ce document permet donc d'affirmer que, lorsque la température de surface augmente, le delta des précipitations augmente (que ce soit le delta 18O ou le delta D). Exploitation du document 1.a) Le graphique présenté fournit l'évolution du delta D (en ‰) au cours des 450 000 dernières années dans une carotte de glace prélevée à Vostok.

Réponse à la question I. Exploitation du document 2 Exploitation du document 3 Réponse à la question II. Changement climatique, histoire et enjeux, chapitre 8. C’est pour ces raisons qu’à partir des années 1980, les glaciologues, les paléoclimatologues et les dynamiciens de l'atmosphère et de l'océan se sont rapprochés, aux frontières de leur discipline d'origine, pour tenter d’imaginer ce qu’avaient pu être les climats du passé, passé récent du dernier épisode glaciaire et passés plus lointains des temps géologiques. Les mécanismes générateurs de ces climats anciens étaient évidemment au centre des préoccupations de ces communautés scientifiques et parmi celles-ci la glaciologie s’est progressivement fait une place de choix. Une coopération internationale exemplaire s’est mise en place parmi les glaciologues de plusieurs pays, opérant dans des conditions extrêmement difficiles, dans des régions totalement isolées cumulant des records de froid et de vent comme le sont le Groenland et l’Antarctique.

Ces efforts ont permis de reconstituer certains paramètres météorologiques et océanographiques comme : 2 - 2 Vostok : la «corne d’abondance» Je vous propose ici de quoi faire le point sur l’utilisation du δ18O comme indicateur paléoclimatique. Beaucoup d’erreurs sont souvent commises là dessus… (Si vous en voyez dans l’article, n’hésitez pas à me le signaler) Comme de nombreux éléments sur Terre, l’oxygène existe sous la forme d’isotopes, c’est à dire un même élément mais dont le noyau atomique possède un nombre différents de neutrons.

On a ainsi, pour l’oxygène, 3 isotopes : l’isotope 16 (8 protons, 8 neutrons) qui est le plus abondant, l’isotope 17 (8 protons, 9 neutrons) et l’isotope 18 (8 protons, 10 neutrons). Le δ18O est un indicateur qui quantifie la quantité d’isotope 18 de l’oxygène par rapport à l’oxygène 16 dans un échantillon. Afin de pouvoir comparer les différentes valeurs de ce rapport, on choisit un standard qui fera office de référent universel. Ainsi, tous les rapports (18O)/(16O) seront comparés à un standard ce qui permettra ensuite de comparer les différentes valeurs entre elles. 7 Que retenir de tout ça? Ce qu’il faut comprendre et retenir du δ18O (delta 18 O) en tant qu’indicateur paléoclimatique. - Planet-Terre. Résumé : Il existe des relations bien calibrées par les mesures actuelles des météorologistes entre le δ18O des précipitations et la température moyenne atmosphérique à l'endroit où se produisent les précipitations.

Ces relations ne sont pas issues de calculs mais de mesures ! Pour un site donné, on peut donc tracer cette courbe. Il suffit de mesurer la composition isotopique δ18O de la glace pour avoir une idée de la température moyenne atmosphérique au moment de la formation de la glace. Cette relation est liée à un fractionnement isotopique entre l'oxygène lourd 18O et l'oxygène léger 16O au moment de la condensation de la vapeur d'eau en pluie ou en glace : lorsque la température atmosphérique diminue, le H2 18O se condense plus facilement que H2 16O.

Les nuages s'appauvrissent en 18O et le δ18O des précipitations du moment sont enrichies en 180. Les mesures actuelles des météorologistes de δ18O dans les précipitations et les paléotempératures atmosphériques. Paléoclimatologie. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. La paléoclimatologie est la science qui étudie les climats passés et leurs variations. Elle tente d'établir les conditions environnementales caractéristiques de chaque période géoclimatique, notamment en termes de paléotempératures de l'atmosphère, des océans et des continents. Ces reconstitutions des variations climatiques passées, et éventuellement de leurs causes, apportent des données (en partie empiriques) sur l'évolution du climat actuel et futur. Température globale moyenne au cours des 540 derniers millions d'années. Vocabulaire et concepts[modifier | modifier le code] Températures reconstituées depuis la fin de la dernière période glaciaire ( - 12 000 ans) Températures depuis 400 000 ans Températures depuis 5 millions d'années.

Températures depuis 65 millions d'années. Variations du climat global depuis 540 millions d'années. Méthodes[modifier | modifier le code] Enjeux[modifier | modifier le code] Voir aussi[modifier | modifier le code] Résultats Google Recherche d'images correspondant à. Vostok. O18 16. 650 millions d'années en 1'20" Archives climatiques des 740.000 dernières années. Florence Kalfoun ENS-Lyon Laurent Augustin CNRS . Univ. J. Fourier (Grenoble) - LGGE ENS Lyon / DGESCO Résumé Rappels sur les données climatiques du Quaternaire et présentation des principaux résultats (Nature - 10 juin 2004) de la plus ancienne reconstitution climatique obtenue à ce jour à partir de carotte glaciaire vient et réalisée dans le cadre du projet EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica).

La plus ancienne reconstitution climatique jamais obtenue à partir de carotte glaciaire vient d'être réalisée dans le cadre du projet EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), initié en 1995 et regroupant des scientifiques de dix nationalités différentes. Rappel des récentes données climatiques du Quaternaire Les enregistrements climatiques issus des carottes de glace (Vostock par exemple) et des sédiments marins montrent que le climat des 500 000 dernières années est caractérisé par des cycles climatiques (1) d'environ 100 000 ans. Les paramètres mesurés sont : Theorie astronomique du climat. Issue de la théorie proposée en 1924 par le yougoslave Milankovitch, théorie qui explique les variations de l’ensoleillement des différentes régions sur Terre suite à l’évolution du mouvement de la Terre autour du Soleil.

L’alternance des époques glaciaires et interglaciaires qui se sont succédé sur les hautes latitudes de l’hémisphère nord (HN) depuis deux millions d’années est initiée par la combinaison des paramètres orbitaux qui définissent la position de la Terre dans l’espace par rapport au soleil. Une fois déclenchée, la construction (ou la fusion) de calottes de glace conduit à une diminution (ou une augmentation) des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, ce qui amplifie le refroidissement (ou le réchauffement) du climat.

Nous présentons ci-dessous la définition et l’évolution des différents paramètres orbitaux, dont les cycles et leur relation avec les glaciations ont été en particulier étudiés par Milankovitch. Le futur ? Le principal acteur: la Tectonique des Plaques. C’est la tectonique du plaques qui fonctionne au début et au cours du Paléozoïque de façon très voisine du fonctionnement actuel qui va être le principal artisan des transformations que nous allons observer Rappel: La chaleur primordiale et la chaleur due à la désintégration radioactive sont évacuées vers la surface de la planète par des courants de convection dans le manteau.

Ces courants entraînent des plaques lithosphériques (océaniques et continentales) à la surface de la planète, avec des zones de distension et de compression. Les plaques se créent au niveau des dorsales océaniques et disparaissent dans les zones de subduction. L'affrontement de deux plaques à croûte continentale se produit dans une zone de collision et provoque un épaississement crustal. La formation de reliefs (orogénèses) et donc des chaînes de montagne a lieu dans les zones de subduction et de collision. Position des océans et des continents: Tectonique des plaques et climat: - l'intensité du rayonnement solaire. Entrée en glaciation. Paramètres astronomiques du climat Selon la théorie de Milutin Milankovitch, un été froid peut être au départ d'une ère glaciaire. Un refroidissement est d'autant plus probable que les contrastes saisonniers sont les plus faibles : obliquité et excentricité faibles (Terre peu penchée et orbite circulaire), forte précession des équinoxes (Terre loin du Soleil pendant l'été de l'hémisphère Nord).

Les paramètres astronomiques du climat vont être amplifiés par d'autres phénomènes, comme l'albédo. L'effet d'une variation de l'obliquité est plus importante aux pôles qu'à l'équateur. "Il y a 115000 ans, l'inclinaison est faible (22° 24'), mais l'été se produit lorsque la Terre s'éloigne du Soleil. D'après "Les climats passés de la Terre" de M. Effet de la fonte des glaces sur l'albédo version avi Source : les 2 animations ci-dessus complétées et commentées (en anglais) Les glaciers aujourd'hui et il y a 18000 ans. Glaciation. Les événements majeurs tectoniques peuvent totalement bouleverser le régime des températures. Selon la disposition des continents et des océans, le flux de chaleur que l’on mesure à la surface de la planète et qui traduit l’intense activité interne du globe varie totalement.

Les échanges thermiques assurés par les courants marins en seront entravés d'autant, au profit de la glaciation. La calotte antarctique, par exemple, n'aurait commencé à se former que lorsque le continent se serait trouvé suffisamment éloigné du Sud de l'Amérique et de l'Australie pour permettre l'établissement d'un courant froid tout autour du continent antarctique, l'isolant thermiquement. Pour les glaciations très anciennes, il faut tenir compte de la dérive des continents, qui joue un rôle essentiel. A l'échelle de dizaines de millions d'années, la position des continents change. Il y a environ 200 millions d'années, tous les continents étaient rassemblés en un supercontinent, la Pangée.

» 1352 Climat (14) : les cycles de Milankovitch. Suite du billet sur les cycles solaires longs. L’index général de la série de billets sur le réchauffement climatique est disponible ici La Terre est âgée de 4,5 milliards d’années, et tout porte à croire que son climat a beaucoup changé au cours de son existence. On sait par exemple qu’il y a 750 millions d’années, notre planète était totalement recouverte de glace des pôles à l’équateur !

C’est ce qu’on appelle la glaciation Varanger. Au 19ème siècle, pour expliquer la présence de blocs erratiques loin des glaciers de montagnes, le climatologue suisse Louis Agassiz formula sa théorie des glaciations. La clef du mystère a été découverte en 1941 par le météorologue serbe Milutin Milankovitch : il a mis en évidence trois cycles de variations des paramètres orbitaux de la Terre. Rappelons que dans l’histoire du climat, il y a deux périodes qui se répètent à des intervalles plus ou moins réguliers : 1er cycle : L’excentricité de l’orbite terrestre “E” : “La Terre est un yoyo” En synthèse : Images - Les Sciences de la Terre au lycée - Paléoclimatologie. La paléoclimatologie a pour but de reconstituer les conditions climatiques ayant régné à la surface de la Terre dans le passé et à expliquer leur évolution.

Les géologues ont reconstitué la succession des périodes glaciaires et interglaciaires en étudiant tout d'abord les dépôts continentaux puis les sédiments marins et les glaces polaires. L'introduction des méthodes géochimiques telles que le dosage 18O/16O dans les carbonates et les glaces polaires a révolutionné la discipline dans les années 50. Cependant, la précision avec laquelle il est possible de reconstituer l'histoire climatique de la Terre dépend de l'âge des sédiments et de leur conservation. C'est pourquoi l'évolution des climats des 70 derniers millions d'années, et a fortiori celle du dernier million d'années, est connue de manière plus précise que l'évolution des climats plus anciens. CNRS Images - Les Sciences de la Terre au lycée - Paléoclimatologie. L’étude des pollens A l’échelle du globe, les grandes zones de végétation tendent à se disposer parallèlement aux grandes zones climatiques dans de vastes écosystèmes appelés biomes.

Les forêts de conifères se situent plutôt dans des zones relativement froides alors que les forêts de feuillus se développent plutôt dans les zones tempérées. L’étude des pollens (palynologie) contenus dans les carottes sédimentaires de milieux humides permet de reconstituer les zones de végétation passées en fonction des exigences climatiques propres aux espèces. Chaque espèce végétale est caractérisée par son pollen (taille, forme, aspect…). La paroi résistante du grain de pollen peut le protéger durant des milliers d’années s’il est enfoui dans des sédiments de milieux humides. Le dénombrement et l’identification des pollens permettent de reconstituer le spectre pollinique d’un biome. Celui-ci caractérise une population végétale et ainsi son environnement climatique à un moment donné dans un lieu donné. - Planet-Terre. Les variations du climat et les variations du niveau moyen des mers. Auteurs: Jean-Yves Guchereau et Pierre Perez , Lycée de Bagatelle (Saint-Gaudens) Terminale S - Enseignement de spécialité Thème 1- Du passé géologique à l’évolution future de la planète 1- Les climats passés de la planète Notions et contenus : « les changements du climat des 700 000 dernières années » Pré-requis nécessaires : - notions d’isotopes de certains éléments (oxygène, hydrogène, carbone…).

Les isotopes les plus légers, stables, sont toujours les plus abondants. Les isotopes les plus légers ont tendance à diffuser et à réagir plus facilement que les isotopes les plus lourds. La molécule d'eau renferme de l’oxygène, on distingue l’eau de mer et l’eau douce (vapeur, pluie et glace). Notions à construire : Principe de l’activité -à partir des phénomènes simulés, formuler les notions, conclure -l’aide du logiciel renferme de nombreux renseignements Logiciel O18_16 téléchargeable sur le serveur de Toulouse Pré-requis nécessaires : Capacités Données : Production attendue :

Paramètres de Milanković. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Les paramètres de Milanković[1] est le nom donné aux paramètres astronomiques terrestres qui ont un effet sur les changements climatiques. On parle aussi de cycles de Milanković. Ces paramètres sont l'excentricité, l'obliquité et la précession. La terminologie de « paramètres de Milankovitch » est surtout utilisée dans le cadre de la théorie astronomique des paléoclimats.

Joseph-Alphonse Adhémar, James Croll et Milutin Milanković sont les principaux scientifiques ayant avancé l'idée que ces trois paramètres interviennent dans les variations climatiques naturelles, en particulier sur Terre. Cette hypothèse n'a été soutenue par des données expérimentales cohérentes qu'en 1976, avec l'article fondamental de Hays, John Imbrie et Shackleton[2]. Ces changements climatiques naturels ont pour principale conséquence les périodes glaciaires et interglaciaires. Les paramètres de la Terre[modifier | modifier le code] Variation de l'obliquité terrestre. Toupie. La Précession et la Nutation. Schülerinfos > Espace jeunes > Ecosystème "forêt" > Comment peut-on déterminer le climat qu’il faisait autrefois en examinant les arbres?