Séance 2 : L`utilisation des glaces pour retrouver les climats du passé

Séance 2 : L’utilisation des glaces pour retrouver les climats du passé
Deux périodes de réchauffement rapide remontant à la fin de la dernière période glaciaire ont pu être
identifiées grâce à l'analyse de carottes de glace du Groenland. En outre, ces analyses indiquent que les
changements climatiques ont eu lieu dans d'autres régions du monde à la même période. Les résultats, publiés
dans la revue Science, permettront aux scientifiques de perfectionner les modèles informatiques actuels afin de
prévoir un changement climatique à l'avenir.
Des analyses de la composition de la glace montrent que la température dans l'hémisphère nord a augmenté de
près de 10 °C en une dizaine d'années à deux reprises. La première variation climatique s'est déroulée il y a de
cela 14700 années, époque à laquelle la planète était encore en proie à la dernière ère glaciaire. La période
chaude qui a suivi a duré moins de 2000 ans, avant que le climat ne se refroidisse. Le second réchauffement
climatique s'est passé il y a 11700 années, marquant la fin de la dernière glaciation.
A l’aide des documents proposés et de vos connaissances, montrez en quoi l’étude des glaces permet de
reconstituer les paléoclimats et déterminez les caractéristiques des variations climatiques des 800 000
dernières années.
On attend un texte rédigé s’appuyant sur des illustrations judicieusement choisies parmi les documents
présentés (qui peuvent être modifiés pour favoriser leur compréhension)
Votre conclusion montrera un graphique bilan de l’évolution de l’atmosphère terrestre et de la température
depuis 800 000 ans à partir du logiciel Paléobiomes.
Types de supports disponibles
 Logiciel O18/O16
 Logiciel Vostok.
 Logiciel Paléobiomes
 Fichier Excel «lemieux-dudon_2010_timescales » : ce fichier permet de comparer la hauteur de glace dans
différents sites et l’âge estimé.
 Fichier Excel « domC_o18 » et « grip_o18 » : évolution du delta O18 dans deux sites (dôme C en antarctique
et grip au Groenland.)
 http://sites.univ-provence.fr/cies/memoire/IV_MemoireDeNotrePlanete.pdf (partie sur les glaces)
 Fichier google earth « glaciations quaternaires.kmz ».
Aller voir les sites de Vostok et Dome C en Antarctique et Grip au Groenland (Ces stations se repèrent à un
flocon de neige, dans l’onglet « les données des glaces »). Vous pouvez également naviguer rapidement dans
les autres onglets
 Film du CEA : « le projet NEEM au Groenland ». http://www.cea.fr/recherche-fondamentale/climatologie-le-
projet-neem-35317
 Docs ci-dessous et page 84 et surtout 85

Informations concernant l’utilisation des isotopes de l’oxygène ou de l’hydrogène
Pour les isotopes de l’oxygène
Plutôt que le rapport 18O/16O, on utilise plutôt la notation δ18O correspondant à la formule :
δ18O = X 1000
Cette notation est établie afin de comparer les compositions isotopiques des échantillons à une référence (la
moyenne de l’eau des océans actuels pour l’étude des glaces et un rostre de bélemnite pour les tests de
foraminifères) ; on multiplie par 1000 pour compenser la faible abondance de l’18O dans l’eau.
Pour les isotopes de l’hydrogène
Le même raisonnement peut être appliqué au deutérium : aux pôles, la neige est enrichie en 1H et appauvrie en
deutérium (D = 2H) donc le rapport D/1H est faible.
Plus il fait froid plus la masse d'air va se condenser rapidement au cours de son ascension vers les pôles et plus le
deutérium est précipité : la chute des rapports est alors accentuée.
On calcule de la même manière que le δ18O , un δD. On a tracé un graphique donnant le δD ou δ18O dans les glaces
en fonction des températures.
(18O/16O) échantillon – (18O/16O) référence
(18O/16O) référence