Chapitre

Chapitre 2 : Les changements climatiques passés.
Le climat global de la Terre est définit par la température globale de la Terre qui actuellement se réchauffe.
On distingue cependant plusieurs grands types de climats qui se répartissent en bandes latitudinales principalement
dépendant de l’insolation. (doc p 91).
On recherche d’éventuelles variations climatiques dans la passé expliquant l’augmentation actuelle de la
température globale.
I/ L’apport de la palynologie (TP 3).
L’étude des pollens (palynologie) récoltés dans des pièges sédimentaires
(tourbières, lacs) permettent de reconstituer les peuplements végétaux
dont on déduit le climat local
(ex : hêtre, chêne = forêt de climat tempéré et de faible altitude)
-
Résultats de l’étude d’une carotte de tourbe sous forme
d’un diagramme pollinique
Reconstitution du climat locale basée sur le principe d’actualisme
Taille : 20 µm
II/ L’apport de la glaciologie (TP4)
L’étude des carottes de glaces (glaciologie) arctique et antarctique permet de remonter le climat passé jusqu’à 700 000ans (glace accumulée jusqu’à 3Km).
La molécule d’eau (H20) constituant les glaces contient 2 éléments exploitables pour lesquels on mesure des
rapports isotopiques :
-
Oxygène : rapport 18O/16O (activité 1)
Hydrogène : rapport D/H (activité 2)
En corrélant avec les mesures actuelles de température et de rapport isotopique, on sait que dans les 2 cas, plus la
température est basse, plus l’eau d’évaporation est appauvrie en isotope lourd, donc plus l’indice isotopique est
faible (  D et 18O).
Remarque : Le 18O de l’eau de mer peut aussi être calculé en
utilisant les squelettes de foraminifères piégés dans
les sédiments océaniques. Sa valeur est opposée à celle du 18O
des glaces (Activité 1 TP4 = exo 4 p 92)
Taille : 1mm / MEB
Ainsi la composition isotopique de la glace à différentes profondeurs dans une carotte, nous
renseigne sur la température locale de cette époque. On parle de thermomètre isotopique.
Par extrapolation on reconstitue la température moyenne globale.
L’étude des bulles d’air piégées dans les glaces permet aussi d’étudier la composition de l’air depuis
700 000ans.
 Doc p 91 : Mettre en relation les données des graphiques en bas à droite de la p 91 permettant de déduire
les relations entre les différents paramètres représentés puis proposer une explication à ces dernières.
Pour résumer, les variations au cours du temps de
ces paramètres astronomiques modifient :
– la distance Te rre-Soleil et donc la quantité globale d’énergie reçue par la Terre du Soleil ;
– l’angle d’inclinaison de la Te rre par rapport au plan de l’écliptique et donc la quantité d’énergie reçue aux
d i ff é rentes latitudes (et donc le contraste des saisons).
Dans la théorie astronomique des changements climatiques, due à Milutin Milankovitch, les variations
périodiques dans la quantité d’énergie solaire reçue par la Te rre sont suffisantes pour induire l’alternance de climats
glaciaires et interg l a c i a i res. Le rythme de 100 000 ans est observé pour les glaciations. Les périodes de
changement climatique aux périodes de 43 000 ans, 24 000 ans et 19 000 ans sont aussi observées dans les archives
glaciaires et sédimentaires des 700 000 dernières années.
Gvariations récentes plus intenses due à homme
Les résultats obtenus avec les sédiments des lacs et des tourbières sont en accord avec
ceux enregistrés dans les glaces et dans les tests de foraminifères.
Au cours des périodes froides enregistrées dans les glaces et les océans, on observe
aux latitudes de la France, une prolifération d’une flore herbacée riche en graminées ;
inversement quand on enregistre dans les glaces une augmentation du 18O, ce sont les
arbres qui dominent aux mêmes latitudes.
-Sur les grandes durées (par exemple pendant le dernier milliard d'années), les traces de variations climatiques
importantes sont enregistrées dans les roches sédimentaires. Des conditions climatiques très éloignées de celles de
l'époque actuelle ont existé. Ex : Crétacé
[On étudie seulement un exemple permettant de reconstituer les conditions climatiques et leur explication en
termes
de géodynamique. L'histoire de la variation du climat en elle-même est hors programme ainsi que l'étude exhaustive
des relations entre géodynamique et climat.]
Climats dus en partie aux variations du C02 de l’atmosphère / Quand et comment l’ atmo est-elle apparue ?