TD Planète Bleue
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Planète Bleue, partie Paléoclimatologie Travaux Dirigés ; Licence 1ère Année, Semestre 1 Exercice n°1 L’abondance des tests de foraminifères dans les sédiments océaniques fait qu’ils fournissent habituellement le carbonate pour les analyses isotopiques, en particulier pour la mesure du dO18 , indicateur des paléotempératures. Une carotte prélevée sur la bordure Est de la dorsale Médio-Atlantique, à la latitude de l’Espagne, a permis d’étudier les sédiments déposés pendant la période Miocène supérieur – Pliocène inférieur (11 Ma à 3,5 Ma environ). Planulina wuellerstorfi est un foraminifère benthique ; Globigerina bulloides et Neogloboquadrina acostaensis sont des foraminifères planctoniques à épines. 1°) Commenter les courbes de dO18 de Planulina wuellerstorfi et de Globigerina bulloides. Que peut-on conclure pour l’évolution de la température des eaux et pour les changements climatiques ? 2°) Le sens d’enroulement de Neogloboquadrina acostaensis peut-il être utilisé comme indicateur paléoclimatique ? Exercice n°2 Dans les eaux peu profondes de la zone intertropicale se développent des complexes récifaux. Lorsque la hauteur relative du niveau marin se modifie (soit que le substrat est subsident, soit que le niveau marin global monte), ces bioconstructions peuvent s’élever et évoluer du récif frangeant à l’atoll. Les coraux sont donc des enregistreurs de la variation du niveau marin. 1°) La calotte glaciaire actuelle peut être assimilée à un cylindre de hauteur h = 2,5 km et de rayon r = 2200 km. Calculer la hausse du niveau marin qu’entraînerait la fonte totale de cette calotte. On donne : surface des océans = 71% de la surface terrestre totale ; rayon de la Terre RT = 6370 km ; masse volumique de l’eau = 1000 kg.m-3 ; masse volumique de la glace = 917 kg.m-3 . 2°) La figure suivante illustre la remontée du niveau marin déduite de la datation au C14 du corail Acropora palmata dont les tests fossilisés ont été récupérés à diverses profondeurs dans un forage carotté d’un récif de l’île de la Barbade (Petites Antilles). Pourquoi une espèce de corail permet-elle de connaître le niveau marin à son âge C14 ? Que signifient les barres d’erreurs sur la figure ? 3°) Calculer la vitesse moyenne de remontée du niveau marin entre –8 ka et –14 ka et comparer avec les vitesses durant les périodes qui ont succédé et précédé cette durée. Commenter en proposant une cause à cette remontée. Exercice °3 1°) Sachant que le coefficient de dilatation thermique de l’eau est de 2,6.10-4 °C-1 et que la profondeur moyenne des océans est de 3810 m, quelle serait la variation du niveau marin pour un réchauffement moyen de l’ensemble des eaux océaniques de 5°C ? 2°) Quelles seraient les modifications géographiques du territoire de France métropolitaine liées à une augmentation du niveau marin de 10 à 50 m ? Exercice n°4 Lors d’un englacement, de l’eau est transférée du domaine océanique (71% de la surface de la Terre) sur les calottes polaires. Le domaine continental englacé (2,8% de la surface de la Terre) s’enfonce alors, ce qui entraîne un fluage du manteau et un relèvement des fonds océaniques. Sachant que la densité de l’eau de mer = 1,028 ; la densité de la glace = 0,917 ; la densité de la croûte continentale = 2,7 ; la densité de la croûte océanique = 2,9 ; la densité du manteau = 3,1 ; la surface de la Terre = 510.106 km2 , calculez la variation réelle du niveau de la mer lorsqu’une épaisseur de 100 m d’eau océanique est transférée sur les calottes glaciaires : 1°) Epaisseur moyenne x des calottes polaires. 2°) Enfoncement moyen y du domaine continental englacé. 3°) Relèvement moyen z des fonds océaniques. 4°) Variation réelle R du niveau marin.
