les variations du climat.

Sciences de la Vie
et de la Terre
Cours de
terminale S
Programme de spécialité
Thème 3 – Du passé géologique à l’évolution future de la
planète
Chapitre 1: les climats passés de la
planète
Introduction :
Deux problématiques partiellement interdépendantes
seront traitées :
- les variations du climat.
- les variations du niveau moyen des mers.
I - Etudier le climat du quaternaire récent (700 000 dernières années)
A- Le δ18O, un paléothermomètre naturel.
Voir fiche TD n°1, document 1.
H216O
H218O
Le δ18O peut donc être utilisé comme un véritable paléothermomètre
B- Renseignements fournis par les carottes glaciaires
Voir fiche TD n°1, documents 2 et 3.
Carottes de glaces
cristaux de glaces
Bulles d’air
C- Renseignements fournis par les foraminifères marins
Voir fiche TD n°1, documents 4, 5 et 6
Deux types de renseignements :
- Sens d’enroulement de la coquille (senestre dans eaux chaudes,
dextre dans les eaux froides)
- δ 18O de la coquille
Document 6
Evolutions du δ18O moyen des océans (courbe du haut)et des glaces en
Antarctique (site deVostok), au cours du temps.
D- Des témoins des paléoclimats en milieu continental
Voir TP pollen (ECE) + correction
Les pollens sont caractéristiques des végétaux
les paléo-environnements sont étroitement liés aux climats
passés
Etude de carottes sédimentaires de lacs ou de tourbières
spectre pollinique
diagramme pollinique
II – Les causes des variations climatiques
cycles de 100 000 ans, 43 000, 24 000 et 19 000 ans.
Comment expliquer ces variations ?
A- Une explication astronomique : la relation terre-soleil.
B- Des phénomènes modulant l’amplitude des variations climatiques
1°) Les variations de l’albédo de la planète
Albédo = énergie réfléchie/énergie reçue
Période
froide
Augmentation des
calottes glaciaires
Augmentation
de l’albédo
global
Moins d’énergie solaire
stockée par les sols
Refroidissement climatique
(amplification de la période
froide initiale)
Refroidissement des
sols
Albedo = amplificateur des variations climatiques
2°) Les variations de la teneur en CO2 atmosphérique
Période
chaude
Echauffement des
océans
Diffusion du CO2 des océans
vers l’atmosphère
Enrichissement de
l’atmosphère en CO2
réchauffement climatique
(amplification de la période chaude
initiale)
Augmentation de l’effet de
serre
III)- Les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps :
A) Des traces géologiques qui témoignent de ces changements climatiques
A faire en devoir maison : résumer sous forme d’un
tableau les traces des variations climatiques des
périodes très anciennes (tableau fourni)
B) Ces changements climatiques sur de longues périodes sont induits par des
variations importantes de la teneur en C02 de l’atmosphère
 Quels sont donc les mécanismes qui régulent le taux de CO2 atmosphèrique ?
Augmentation du CO2 atmosphérique :
réchauffement climatique
Diminution du CO2 atmosphérique :
refroidissement climatique
CaCO3 + H2O + CO2
Ca2+ + 2HCO3-
CO2
HCO3Précipitation des
carbonates
(formation de
calcaire)
Emissions gazeuses
volcaniques aériennes ou sous
marines (activité des dorsales
océaniques)
Erosion des reliefs
Exemple : dissolution des
carbonates par hydrolyse
Ca2+ + 2HCO3CaCO3 + H2O + CO2
Fixation du CO2 dans la matière
organique (photosynthèse) puis
fossilisation de cette matière
organique sous forme de charbon
ou de pétrole.
processus libérateurs de CO2 :
le dégazage du manteau par le volcanisme
précipitation des carbonates
processus consommateurs de CO2 :
la dissolution des carbonates
le piégeage de la matière organique dans les roches carbonées
l’altération des silicates calciques et magnésiens de reliefs orogéniques
Conclusion : envisager les climats du futur
Actuellement, les scénarios d’évolution de la température moyenne de la Terre
qui, outre la variabilité naturelle du climat, prennent en compte l’impact des
activités humaines , prévoient un réchauffement de l’ordre de 2 à 5 ° C au cours
du 21ème siècle .
La prévision des climats du futur est un enjeu à la fois scientifique et sociétal et
fait l’objet de conventions, d’accords et de protocoles internationaux .
( Exercice n ° 4 page 56)
L’identification des paramètres qui contrôlent le climat de la Terre est essentielle
pour construire des modèles climatiques .
La relation entre température moyenne de la surface de la Terre et concentration
en gaz à effet de serre est observée tout au long de l’histoire mais de nombreux
autres paramètres, pas toujours bien connus, interviennent (ralentissement des
courants marins tels le Gulf Stream par exemple).
Chapitre 2: les variations du niveau de
la mer
Voir dossier