Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Partie : Les climats passés de la Terre Objectif du programme (extrait) : S’app

Partie : Les climats passés de la Terre Objectif du programme (extrait) : S’approprier les outils nécessaires pour appréhender les enjeux climatiques contemporains en établissant des comparaisons avec différents exemples de variations climatiques passées. Comprendre les causes et la dynamique des variations climatiques passées. Aborder les conséquences du réchauffement climatique sur la biosphère et l’humanité. Envisager les possibilités d’atténuation et d’adaptation Leçon 1 : Reconstituer et comprendre les variations climatiques passées Introduction / prérequis (cf. enseignement scientifique 1° et Tle et 1°SVT) : ➢Cycle du carbone ➢Effet de serre ➢Mise en évidence irréfutable du réchauffement rapide actuel ➢Distinction climat et météo ➢Conséquence des activités humaines sur l’effet de serre ➢Échelle chronostratigraphique D’environ 1,2°C en 150 ans, le réchauffement climatique rapide clairement établi au début du XXIe siècle est corrélé à la perturbation du cycle biogéochimique du carbone par l’émission d’origine anthropique de gaz à effet de serre depuis la révolution industrielle. On s’appuiera sur différentes techniques qui permettent aux scientifiques de reconstituer les climats. La compréhension des causes et de la dynamique des variations climatiques passées permet de mieux comprendre les conséquences liées au réchauffement actuel mais aussi les possibilités envisagées en matière d’atténuation et d’adaptation. 3 Voir aussi le rabat F de la couverture de votre livre «Le temps long » des climatologues et géologues… c’est long comment ? Des ères 1 découpées en périodes 2 et époques 3 1 2 3 4 ●Charlemagne couronné empereur ●La civilisation grecque à son apogée ●La civilisation égyptienne à son apogée ●Les premières écritures (début de l’Histoire) ●Les premières traces d’agriculture ●Les peintures rupestres d’Homo sapiens : – Lascaux (Périgord) : – Cosquer (Calanques de Marseille) : ●Les premiers Homo sapiens (Afrique) 800 ap JC - 500 av JC -2 500 av JC -3 500 av JC 10 000 bp* 14 000 bp 25 000 bp 250 000 bp *bp signifie « before present », l’année de référence pour les datations au 14C étant 1950 Aujourd’hui 31 décembre Minuit 31 décembre à 23h59min26sec Formation de la planète le 1 janvier = 4,6Ga Homo sapiens, une espèce TRÈS récente : I- Les variations climatiques récentes au Quaternaire Remarque : Durant l’ère quaternaire, les premiers hominidés se déplacent sur une planète dont la géographie est semblable à celle que l’on connaît actuellement. Les reconstitutions paléoclimatiques et paléogéographiques reposent sur le principe d’actualisme : Les scientifiques s’appuient sur les lois physico- chimiques actuelles considérées comme immuables afin d’interpréter les indices liés au passé géologique et climatique pour reconstituer son évolution. (cf Ens. Sc Tle) A- Les indices témoignant de l’alternance de périodes froides (glaciaires) et plus douces (interglaciaires) 1- Les témoignages humains directs sur les parois des grottes Chauvet (-30000 ans), Cosquer (-25000 ans) et Lascaux (-15000 ans) Grotte Chauvet (-30000 ans) Rennes et chevaux adaptés aux steppes froides Principe d’actualisme appliqué aux peuplements animaux 2- Des indices palynologiques : l’étude des pollens piégés dans la tourbe à différentes profondeurs permet de reconstituer les peuplements végétaux passés - Cf. TP + ES Tle Principe d’actualisme appliqué aux peuplements végétaux permet de reconstituer l’évolution du climat jusqu’à -100 000 ans (on suppose que les espèces anciennes et actuelles ont les mêmes exigences écologiques) 3,2m 10,75m +récent +ancien tels qu’on les connaît actuellement Tempéré Froid/sec 10 000 ans Tempéré Froid/sec 3- Les indices isotopiques : la proportion d’isotopes d’oxygène ou d’hydrogène dans la glace et les sédiments d’âges connus constitue des paléo-thermomètres. ●L’eau (donc la glace) contient des isotopes de l’Oxygène (atomes avec un ou des neutrons en plus) : 18O plus lourd que le 16O ●Les foraminifères marins fabriquent leur enveloppe calcaire (CaCO3) en utilisant l’O2 présent dans l’eau : à leur mort, ils se déposent au fond des océans parmi les sédiments. ●La glace se forme avec plus ou moins d’isotopes 16 ou 18 ●La spectrométrie de masse permet de mesurer la proportion de chaque isotope de l’oxygène dans un échantillon (foraminifère ou glace) et de le comparer au rapport d’un échantillon standard ●On détermine alors le Ne pas apprendre ! ●On sait que : ➢le comportement d’une molécule d’eau au cours de ses changements d’état dépend de sa masse et donc des isotopes qu’elle contient ➢l’16O (plus léger) s’évapore plus facilement que l’18O (qui nécessite davantage d’énergie donc de chaleur) ➢Par contre l’18O plus lourd, « tombe » plus facilement lors des précipitations Donc le rapport isotopique d’un échantillon de glace ou de sédiment varie en fonction de la température au moment de sa formation . Retenir que dans la glace varie dans le même sens que la température Davantage de Le dépend donc de la température au moment de la formation de la glace. En étudiant la composition des glaces profondes, on en déduit la température de l’époque. Les foraminifères qui fabriquent leur enveloppe à partir de l’O dissous restant dans l’eau voient le de leur coquille varier dans le sens inverse Idem pour les roches calcaires. Remarque : A partir des documents et de vos connaissances : - Mettez en évidence l’aspect cyclique des périodes glaciaires et interglaciaires dont vous donnerez une période approximative. - Datez approximativement les 5 derniers maximums glaciaires. - Expliquez l’évolution de dans la glace et les test de foraminifères prélevés au fond de l’eau - Calculez l’amplitude moyenne des température entre une période froide et une période plus chaude au cours des 200 000 dernières années. 10 10 Éléments de correction : : * * En période froide, la glace est essentiellement formée de 16O (le est faible). L’eau océanique est donc proportionnellement enrichie en 18O… tout comme le CaC18O3 des tests de foraminifères ( fort ) Certaines oscillations de températures ont des périodes plus courtes de 40 000 et 20 000 ans * * À l’échelle du Quaternaire, les données - préhistoriques, - géologiques (moraines et blocs erratiques laissés par l’avancée des glaciers) et - paléo-écologiques (pollens) - isotopiques dans les glaces attestent d’une glaciation sur la période s’étendant entre -120 000 et -11 000 ans, (= période de temps où la baisse planétaire des températures conduit à une vaste extension des calottes glaciaires) Étendue de la calotte glaciaire au dernier maximum glaciaire -20 000 ans La mesure de rapports isotopiques de l’oxygène fournit des données précises montrant des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires durant les derniers 800 000 ans. Depuis -11 000 ans (=néolithique marqué par le début de l’agriculture), nous vivons une période interglaciaire B- L’origine des variations climatiques du quaternaire ●Cet angle peut varier de 3 façons : ✗l’excentricité de l’orbite de la Terre autour du soleil varie d’une forme circulaire à une forme elliptique tous les 100 000 ans : elle s’éloigne ou se rapproche ✗l’obliquité de l’axe de rotation qui varie sur des périodes de 40 000 ans exposant une surface ± étendue aux rayons. ✗la précession : changement de l’axe rotation qui suit un mouvement semblable à l’axe d’une toupie avec une période de 20 000 ans ●La quantité d’énergie à la surface de la Terre dépend de l’angle d’incidence des rayons solaires qui frappent sa surface. En 1946, l’astronome Milankovic identifie une corrélation entre ces variation périodiques des paramètres orbitaux et les cycles glaciaires ! On parle de cycles de Milankovic Ces variations entraînent la mise en place de boucles de rétroactions positives ou négatives à l’origine de l’entrée et de la sortie de glaciation. https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles Boucles de rétroactions amplificatrices des changements de température : Modification des paramètres orbitaux Modification de l’insolation Variation de la T° moyenne Modification de la surface des glaces Modification de la solubilité du CO2 dans l’océan (max dans eau froide) Modification de l’albédo de la planète Modification de effet de serre Boucle de rétroaction Le problème actuel : Depuis 150 ans (période très courte), on observe une augmentation rapide de la température (1,5°C) et un enclenchement des boucles de rétroaction (cf. permafrost) alors que les paramètres orbitaux sont inchangés. Toutes les études établissement clairement la responsabilité humaine dans l’accroissement actuel de l’effet de serre (combustion du Carbone fossile). II- L’histoire climatique plus ancienne de la Terre A- D’autres indices géologiques et paléontologiques sont utilisés pour étudier les variations climatiques plus anciennes. Quid du Cénozoïque, du Mésozoïque, du Paléozoïque ? Au Quaternaire (IV), les témoignages préhistoriques (-30 000 ans), les indices palynologiques (-100 000 ans) et la glaciologie (jusqu’à - 800 000 ans) permettent de montrer des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires explicables par des paramètres orbitaux III III IV Exemples d’indices géologiques et paléontologiques indicateurs de climats passés = Fossiles indicateurs d’un milieu de vie = Roches se formant en conditions particulières B- Le Cénozoïque (depuis 66 Ma jusqu’à nos jours) : une tendance profonde au refroidissement global 1- Quelques indices montrant une tendance profonde au refroidissement global depuis 66 Ma (Cénozoïque) Présence de dépôts sédimentaires typiques (Tillites, moraines, roches striées), développement de calottes glaciaires aux deux pôles... Calottes glaciaires Étude des rapports isotopiques Reconstitution* de la concentration en CO2 dans l’atmosphère : si la teneur en CO2 diminue, l’effet de serre aussi ce qui se traduit par un refroidissement. * à uploads/Geographie/ lecon-1-reconstituer-et-comprendre-les-variations-climatiques-passees.pdf