Évolution atmosphérique et climatique des 800 000 dernières années

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Atmosphère, hydrosphère, climats
Corpus - | Corpus - 1 Fiche
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&Eacute volution atmosph&eacute rique et  climatique des  800  000  derni&egrave res  ann&eacute es

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1La glace, m&eacute moire de la composition de l&rsquo atmosph&egrave re

&thinsp Du fait de temp&eacute ratures constamment n&eacute gatives, les calottes glaciaires arctique et antarctique ont accumul&eacute des &eacute paisseurs de glace pouvant d&eacute passer 3 kilom&egrave tres, dont il est possible d&rsquo extraire des carottes par forage.

&thinsp L&rsquo analyse des bulles d&rsquo air emprisonn&eacute es dans la glace permet de reconstituer l&rsquo &eacute volution de certains gaz atmosph&eacute riques, en particulier les gaz &agrave effet de serre  : CO2 et CH4 (m&eacute thane).

&thinsp Depuis 800  000  ans, les concentrations de l&rsquo air atmosph&eacute rique en CO2 et CH4 ont vari&eacute parall&egrave lement et de fa&ccedil on cyclique, avec une p&eacute riodicit&eacute de 100  000  ans environ (&gt rabats,V).

&thinsp Depuis le milieu du xixe  si&egrave cle (d&eacute but de la r&eacute volution industrielle), ces concentrations ont augment&eacute de mani&egrave re exponentielle pour atteindre des valeurs jamais observ&eacute es depuis 800  000  ans.

2Thermom&egrave tres isotopiques et variations climatiques

ALes thermom&egrave tres isotopiques de la glace

&thinsp Les variations de la temp&eacute rature au-dessus des calottes polaires peuvent &ecirc tre d&eacute duites du delta18O (&delta 18O) ou du &delta D de la glace.


&thinsp Le &delta 18O et le&delta D sont calcul&eacute s &agrave partir des proportions des isotopes stables (18O et 16O pour le &delta 18O, 2H ou deut&eacute rium (D) et 1H pour le &delta D) par rapport aux concentrations existant actuellement dans l&rsquo oc&eacute an.

&thinsp Une relation existe entre la temp&eacute rature au moment des pr&eacute cipitations et la composition isotopique de l&rsquo eau  : plus la temp&eacute rature est basse, plus l&rsquo eau est appauvrie en isotope lourd, donc plus le &delta 18O ou le &delta D est faible. Cette relation constitue le thermom&egrave tre isotopique.

BRapports isotopiques et variations climatiques

&thinsp Les variations du &delta D des glaces de l&rsquo Antarctique et du &delta 18O de celles du Groenland montrent que des cycles climatiques d&rsquo environ 100  000  ans se sont succ&eacute d&eacute depuis les 800  000 derni&egrave res ann&eacute es (&gt rabats,V).

&thinsp Chaque cycle comprend une phase de refroidissement progressif ou p&eacute riode glaciaire et une phase de r&eacute chauffement plus rapide ou p&eacute riode interglaciaire. &Agrave l&rsquo int&eacute rieur de chaque cycle, des fluctuations climatiques d&rsquo une p&eacute riodicit&eacute de 41  000 et de 23  000  ans existent.

&thinsp Le fait que les variations isotopiques enregistr&eacute es aux deux p&ocirc les correspondent &agrave celles issues de l&rsquo analyse des bulles d&rsquo air emprisonn&eacute es dans la glace confirme que ces changements climatiques ont eu lieu &agrave l&rsquo &eacute chelle plan&eacute taire.

3Autres indices des variations climatiques globales

ALes apports de la palynologie

&thinsp Les grains de pollen, pi&eacute g&eacute s dans certains s&eacute diments du fait de leur grande r&eacute sistance, sont repr&eacute sentatifs des peuplements v&eacute g&eacute taux qui les ont produits.

&thinsp D&rsquo apr&egrave s le principe d&rsquo actualisme, on peut supposer que les esp&egrave ces v&eacute g&eacute tales pass&eacute es &eacute taient adapt&eacute es, comme les esp&egrave ces actuelles, &agrave des conditions climatiques relativement pr&eacute cises.

&thinsp En d&eacute nombrant les grains de pollen &agrave diff&eacute rents niveaux d&rsquo une carotte s&eacute dimentaire, on peut &eacute tablir un diagramme pollinique, t&eacute moin de l&rsquo &eacute volution du peuplement v&eacute g&eacute tal local et donc de l&rsquo &eacute volution du climat au cours du temps.

BLes apports des s&eacute diments

&thinsp Dans l&rsquo oc&eacute an, la proportion des deux isotopes de l&rsquo oxyg&egrave ne, qui se trouvent dans les carbonates des tests des foraminif&egrave res, &eacute volue de la m&ecirc me mani&egrave re que dans les eaux oc&eacute aniques.

&thinsp Lors du processus d&rsquo &eacute vaporation, la vapeur d&rsquo eau form&eacute e au-dessus de l&rsquo oc&eacute an est appauvrie en 18O  l&rsquo eau de l&rsquo oc&eacute an quant &agrave elle est enrichie relativement en 18O. Le&delta 18O de l&rsquo oc&eacute an varie donc en sens inverse de celui de la glace  : si la temp&eacute rature diminue, le &delta 18O de l&rsquo oc&eacute an augmente.

&thinsp Les informations livr&eacute es par l&rsquo &eacute tude des s&eacute diments oc&eacute aniques et des pollens corroborent les informations d&eacute duites de l&rsquo &eacute tude des glaces.

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