3. Evolutions climatiques du passé ancien de la Terre.

I. Marqueurs des climats du passé ancien .

Les données fossiles : elles sont à chercher dans les roches sédimentaires de par :

1. Des sédiments caractéristiques de contextes climatiques.

1.1 Des témoins de glaciations.

La morphologie glaciaire : par ses avancées et régressions, le glacier creuse dans les roches une morphologie caractéristique et dépose les débris au niveau de moraines


Moraine du glacier du Casset

Les tillites : dépots détritiques (conglomérats) qui sont des formations périglaciaires.


Tillites

Le lœss : roche sédimentaire détritique meuble formée par l'accumulation de limons issus de l'érosion éolienne, dans les régions désertiques et périglaciaires.


lœss

Le pergélisol (permafrost en anglais) : désigne un sol gelé qui montre un aspect de polygones quand il dégèle.


Pergélisol

1.2 Des indicateurs de climats chauds.

Les sols latéritiques : colorés en rouge par des hydroxydes de fer et d'aluminium. L'hydrolyse poussée caractérise un climat tropical.


Coupe de sol latéritique au Brésil

Les évaporites : roches sédimentaires constituées de minéraux ayant précipité à la suite d'une augmentation de leurs concentrations dans une saumure.


Evaporites de la mer Morte

2. Des fossiles.

la reconstitution de paléoenvironnements : calcaires urgoniens de Chartreuse ou du Vercors traduisant par leurs fossiles une mer profonde et chaude.

Les coraux : un animal microscopique se construisant tout au long de sa vie une carapace. Les récifs édifiés traduisent des eaux chaudes et très oxygénées.


Coraux fossiles

les empreintes de fougères : caractéristiques des forêts tropicales humides.

3. Stomates et teneur en CO2.

L'indice stomatique : rapport entre le nombre de stomates et le nombre de cellules épidermiques des feuilles d'arbres actuels et fossiles.

Une relation avec le taux de CO2 :

Indice stomatique de Quercus petræa (chêne) en fonction de la teneur en CO2
Années CO2 en ppm Indice stomatique en %
1880 290 15.8
1903 297 15.2
1910 300 14
1943 310 13.5
1966 320 12.7
1976 330 13
1991 355 10.8
Indice stomatique mesuré sur des feuilles de chêne fossiles d'âges différents
Âge en MA Index stomatique en %
-2.5 9.5
-4.5 11.5
-6.5 12
-10 10.5

Ginkgo biloba : connu depuis le Permien, les restes fossiles montrent un état de conservation remarquable des stomates.

Fin du tour d'horizon des marqueurs des climats anciens. Variés, ils permettent de déterminer, pour le passé de la Terre et à plus ou moins grande échelle, les variations climatiques.

II. Un exemple de climat du passé ancien de la Terre.

1. Le crétacé.


Paléogéographie du Crétacé

Des masses continentales dispersées: baisse de la continentalité du fait des circulations océaniques.

Des calottes glaciaires réduites : baisse de l'albedo qui augmente le bilan radiatif de la Terre.

Des processus fournisseurs de CO2 : cela augmente l'effet de serre.

Une période qui conjugue des facteurs amplificateurs du réchauffement

Schéma bilan

2. Du passé au futur, prévoir…

Les réservoirs terrestres du carbone : des échanges qui peuvent modifier la teneur atmosphérique et donc l'effet de serre.

Atmosphère et hydrosphère :

Le cœfficient de dissolution du CO2
Température 0°C 5°C 10°C 15°C 20°C 25°C 30°C
eau pure 1.71 1.39 1.19 1.02 0.88 0.76 0.67
eau salée 1.41 1.17 0.99 0.85 0.74 0.65 0.57

Des processus consommateurs :

Des processus fournisseurs :

Prévoir l'évolution d'un climat nécessite de prendre en compte tous les processus qui peuvent interagir et d'évaluer avec quelle amplitude.

Retour au menu