Séance 2.
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Utilisation des récifs coralliensDes paleothermomètres
Les chercheurs utilisent les coraux fossiles comme "paléothermomètres". Leur squelette, qui croît d'un centimètre par an en moyenne -et ce, pendant plusieurs siècles- contient des éléments chimiques (strontium et uranium notamment) dont la teneur varie en fonction de la température de l'eau. L'analyse de ces teneurs permet alors de définir, avec une précision de 0,5 °C, les variations thermiques de la mer tout au long de la croissance du corail. (400)
Sujet BAC. (Travail méthodologique sur l’épreuve de spé au bac)
Partie 2.2 : enseignement de spécialité (5 points) Du passé géologique à l'évolution future de la planète : bac S 2004 Amérique du sud
Le niveau de la mer a connu des changements au cours des temps géologiques.
A partir des informations tirées des documents 1 à 3, de leur mise en relation et de vos connaissances :
- Indiquez comment le niveau de la mer a varié depuis 18 000 ans;
- Proposez, en vous justifiant, un mécanisme pouvant expliquer cette variation et résumez-le sous la forme d'un schéma.
Des forages ont été réalisés dans des sédiments marins de l'île de la Barbade à l'est
des petites Antilles, dans l'Atlantique, et à Tahiti, dans le Pacifique. Ces sédiments renferment des coraux de l'espèce Acropora p a l m a t a . Ces coraux construisent actuellement des récifs à des profondeurs toujours inférieures à dix mètres.
Après avoir noté les différentes profondeurs auxquelles se situent ces coraux
dans les forages, on les prélève pour les dater au laboratoire. Le graphique ci-après présente les résultats obtenus. Les points blancs correspondent aux coraux de Tahiti et les points noirs à ceux de la Barbade.
D'autres études permettent d'affirmer que les variations observées ne sont pas dues à des mouvements tectoniques.
d'après Bard et al.. 1990. Nature 345 : 405-410.
document 1: profondeur et âge des récifs coralliens fossiles.
Document 2 : delta 18O mesuré dans la glace d'une station du Groenland entre - 20 000 et -10 000 ans
d'après 1974. La Recherche 261
document 3 : extension de l'indlandsis des Laurentides de - 18 000 à -7 000 ans.
Les lignes isochrones tracées sur cette carte représentent les contours de la calotte glaciaire Laurentide. Les nombres sont donnés en années BP.
d'après Duplessy J.C. et Ruddiman W.F.. 1984.
• Les sédiments des lacs et des tourbières nous informent sur les climats continentaux.
docs livre page 15.
Quels sont les marqueurs d’une période chaude? d’une froide ? Indices
Climat
Particules détritiques
Précipitation des carbonates (craie)
Matière organique
(tourbe) Niveau du lac.
Froid Chaud
Au-delà des indices sédimentaires, les dépôts enferment des indices biologiques, fossiles animaux ou végétaux et notamment des grains de pollens qui témoignent de la paléo flore. Cette flore signant elle-même les conditions climatiques. (livre page 16/17). On établit à partir de l’étude des sédiments des diagrammes polliniques.
Les pollens, dont l’enveloppe est très résistante, se fossilisent d’autant mieux que le milieu dans lequel ils tombent est pauvre en 02. C’est le cas des sédiments des lacs et des tourbières.
Dans les tourbières, l’accumulation des débris végétaux au cours des années donne de la tourbe : roche brunâtre utilisée comme combustible, surtout formée de restes de mousse. Des carottages permettent de prélever des échantillons de tourbe de plus en plus anciens selon le même principe que dans les calottes glaciaires.
A chaque niveau du gisement les spécialistes analysent les pollens recueillis et construisent un spectre pollinique correspondant à chaque époque. Chaque spectre est un inventaire statistique, exprimé en pourcentage des différentes catégories de pollens présents au niveau étudié.
Les spectres successifs, disposés sur une échelle de temps, constituent un diagramme pollinique. L’analyse d’un diagramme pollinique permet d’étudier l’évolution de la végétation en un site donné pendant une période plus ou moins étendue, et témoigne des climats successifs si on considère que les espèces végétales passées avaient les mêmes exigences que les espèces actuelles (c’est l’application du principe d’actualisme).
Diagramme pollinique de sédiments de remplissage des grottes Jean-Pierre 1 et 2 de Saint Thibaud de Couz (Savoie) d’après Bintz - Bac TS 2004
pollens d’arbres thermophiles pollens d’arbres et arbustes pollens d’herbacées noisetier
tilleul
sapin
noisetier
pin dominant
pin bouleau
pin dominant
cichoriées dominantes
graminées dominantes
graminées dominantes
cichoriées dominantes
BP x 1000 ans
13 12 11 10 9 8
0 50 % 100
% des différents pollens
déforestation/ Homme
actuels préférences
Noisetier et tilleul climat tempéré [ +3°C à + 18°C]
Pin, bouleau et sapin
climat tempéré (continental et montagnard)
[ -10°C à + 5°C]
Cichoriées (apparentées aux pissenlits) Graminées (poacées)
climat froid et sec si T° , les cichoriées
deviennent dominantes / aux graminées
