Les changements climatiques aux grandes échelles de temps • Période du Permo- Carbonifère: • - 360 à - 265 Ma • période de 100 Ma • période froide • Température moyenne estimée à 12°C

Les changements climatiques aux grandes échelles de temps

• Période du Permo- Carbonifère:

• - 360 à - 265 Ma

• période de 100 Ma

• période froide

• Température moyenne

estimée à 12°C

Reconstitution des paléoclimats au Permo-Carbonifère

Estimation de la teneur en CO

au cours des 600 derniers millions d ’années

• RCO

= rapport entre la teneur passée en CO

sur la teneur actuelle en CO

• Mise en relation avec la température

12°C 23°C

15°C

Problème: Comment expliquer sur de longues périodes les variations de la teneur en CO

de l ’atmosphère au

Permo-Carbonifère?

Plusieurs facteurs

Une diminution de la teneur en CO

au Permo-Carbonifère

• Augmentation de la quantité de carbone

organique piégé

• Formation massive de

charbon à cette époque

CO₂

Chaîne Hercynienne

Reconstitution paléogéographique: Au Carbonifère, la collision entre la Laurasie et le Gondwana provoque la formation d ’une chaîne de montagne , la chaîne hercynienne

Erosion de la Chaîne hercynienne

Les minéraux des roches de la croûte continentale s ’altèrent sous l ’effet de l ’eau.

* Altération d ’un feldspath calcique:

CaAl₂Si₂O₈ + 3 H₂O + 2 CO₂ -->2 HCO^-₃ +Ca²⁺ + Al₂Si₂O₅(OH)₄

* Altération d ’un pyroxène calcique:

CaSiO₃ + H₂O + 2 CO₂ --> 2 HCO^-₃ +Ca²⁺ + SiO₂

Erosion de la Chaîne hercynienne

* Altération d ’un feldspath calcique:

CaAl₂Si₂O₈ + 3 H₂O + 2 CO₂ --> 2 HCO^-₃ +Ca²⁺ + Al₂Si₂O₅(OH)₄

* Altération d ’un pyroxène calcique:

CaSiO₃ + H₂O + 2 CO₂ --> 2 HCO^-₃ +Ca²⁺ + SiO₂

2 HCO^-₃ + Ca²⁺ --> CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Les cours d ’eau emportent les ions vers les océans où ils vont précipiter:

Erosion de la Chaîne hercynienne

*CaAl₂Si₂O₈ + 3 H₂O + 2 CO₂ -->2 HCO^-₃ +Ca²⁺ + Al₂Si₂O₅(OH)₄ L ’hydrolyse consomme 2 CO₂

2 HCO^-₃ + Ca²⁺ --> CaCO₃ + CO₂ + H₂O La précipitation de carbonate de calcium produit 1 CO₂

Bilan:

CaAl₂Si₂O₈ + 2 H₂O + CO₂ --> Al₂Si₂O₅(OH)₄ + CaCO₃ Consommation de 1 CO₂

Erosion de la Chaîne hercynienne

* CaSiO₃ + H₂O + 2 CO₂ --> 2 HCO^-₃ +Ca²⁺ + SiO₂ L ’hydrolyse consomme deux CO₂

* 2 HCO^-₃ + Ca²⁺ --> CaCO₃ + CO₂ + H₂O La précipitation des carbonates produit 1 CO₂

* Bilan:

CaSiO₃ + CO₂ --> CaCO₃ + SiO₂ Consommation de 1CO

Permo-Carbonifère : diminution de l ’effet de serre

Cycle du carbone

Combinaison de deux phénomènes Piégeage de

carbone organique

Le carbone piégé est soustrait du cycle biogéochimique

Erosion de la chaîne hercynienne pendant 50 millions d ’années

Une grande quantité de CO₂ est consommé et stocké sous

forme de CaCO₃

Diminution de la quantité de CO₂ dans l ’atmosphère

Diminution de l ’effet de serre =>

Calotte glaciaire

Fort albédo: augmentation de la quantité d’énergie réfléchie par la Terre => diminution de la température => rétroaction

Permo-Carbonifère : fort albédo (= « énergie

réfléchie / énergie incidente »)