Correction de l’exercice 2 page 29
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/biblio/pigb15/05_changements.htm
b) Etude de la croissance des récifs coralliens.
Des études : (http://www.ird.nc/activites/dme_r055.htm )sont réalisées à La Barbade et à Tahiti : Les récifs coralliens et les coraux qui en sont un des constituants majeurs donnent, en milieu tropical, de nombreuses informations sur les variations climatiques du passé.
Pour mener à bien une telle étude, les coraux sont utilisés comme paléothermomètres, la teneur en éléments traces, comme l'Uranium et le Strontium, incorporés dans leur squelette étant fonction de la température de surface de la mer. Cette teneur est mesurée par spectrométrie à une moyenne équivalente au mois.
Outre l'aspect paléothemométrique, les coraux sont également de bons marqueurs de la fluctuation des niveaux marins. (voir plus loin)
Du point de vue climatique, les 2 derniers millions d'années ont été caractérisés par une alternance de périodes glaciaires (calottes glaciaires aux pôles et bas niveaux marins) et interglaciaires (déglaciation et hauts niveaux marins) qui se sont succédées à une périodicité d'environ 100 000 ans.
c) Les sédiments des lacs et des tourbières nous informent sur les climats continentaux.
docs livre page 15.
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/rechfran/4theme/paleo/archivlacustr.html
Rappels :
Les milieux de sédimentation.
Le principal milieu de sédimentation est le milieu aquatique et plus particulièrement l'océan mais des sédiments peuvent se former sur le continent par exemple dans les lacs.
La nature des sédiments retrouvés dans les lacs donne des indications sur les conditions climatiques existant sur les continents.
organique ou évaporation intense)
. En effet les modifications du couvert végétal en fonction de la température modifie le niveau d’érosion et d’altération des sols, le niveau des précipitations fait varier les
apports du bassin versant, le développement de la vie dans le lac modifie aussi les conditions de sédimentation.
Au-delà des indices sédimentaires, les dépôts enferment des indices biologiques, fossiles animaux ou végétaux ( et quelquefois humains…
http://www.hominides.com/html/dossiers/momie-momification-naturelle.html)
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.
La palynologie : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/melet/pollens/palynologie.htm 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).
TP : Extraction et détermination des grains de pollen dans une carotte de tourbe.
Cl é de détermination : http://www.cifen.ulg.ac.be/inforef/projets/climatic/cle_pollen/intro.htm
OBJECTIFS NOTIONNELS :
En dehors des pôles, les variations climatiques locales sont déduites de l’étude de carottes sédimentaires de lacs ou de tourbières : sédimentologie et analyse des pollens dans les séries sédimentaires actuelles et passées.
OBJECTIFS METHODOLOGIQUES :
Réaliser des préparations microscopiques.
Utiliser le microscope.
Utiliser une clé de détermination
Représenter une observation par un dessin.
Adopter une démarche explicative.
PREREQUIS :
- Les sédiments gardent en mémoire l'histoire de leur formation.
- Dans la nature actuelle, la présence d'une association d'organismes dans une localité donnée dépend des conditions environnementales.
- Certaines formes actuelles indicatrices d'un milieu s'observent (dans certaines limites) à l'état fossile. Les formes fossiles témoignent alors d'un environnement passé comparable à l'actuel (principe d'actualisme).
http://svt.ac-bordeaux.fr/Res-Peda/Prog-Lyc/Spe-Term/Dupasse/Polchouz/Palyno/Pollens/pollens.htm
- Jusqu’à –10 000 ans ce sont les pollens témoignant d’un environnement ouvert de prairie qui prédominent, donc un climat froid et sec. (Confirmation de nos connaissances : dernier glaciaire : würm).
Pendant cette période les alternances de dominance des cichoridés et des graminées, signe des épisodes de légers réchauffements : climats instable sur de plus petites échelles de temps.
- A partir de – 10 000 ans ce sont les pollens d’arbres qui deviennent prédominant, avec apparition progressive des espèces thermophiles, donc réchauffement progressif.
(confirmation de l’installation de l’interglaciaire).
Ces résultats sont observables partout sur terre :
Et certaines études nous permettent de remonter encore plus loin dans le temps…
Toujours plus loin dans la remontée du temps...
Un forage dans l'Utah (Ouest des USA) : Black Rock
exercice 4 page 31 : rubrique exercice et correction.
BILAN : La périodicité des cycles glaciaires.
La mise en relation des informations locales (glaces, foraminifères, pollens…) à l’échelle planétaire permet de mettre en évidence des cycles climatiques au cours des 700 000 dernières années :
Les variations climatiques montrent des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires. Un cycle 100 000 ans rythme les glaciations. Des cycles de réchauffement refroidissement sont observés entre deux maxima glaciaires avec des périodes de 43 000, 24 000 et 19 000 ans.
Pb : Quels sont les mécanismes qui permettent d’expliquer cette cyclicité ?
Hypothèse 1 : La T° de la planète étant directement liée à la quantité d’énergie solaire reçue, il y aurait eu des variations cycliques de la quantité d’énergie solaire reçue au cours des 700 000 dernières années.
Hypothèse 2 : Certains gaz de l’atmosphère (entre autre CO2)sont responsables d’un effet de serre. Il y aurait eu des variations cycliques de la quantité de CO2 atmosphérique et donc de l’effet de serre au cours des 700 000 dernières années.
Pour vérifier l’hypothèse 1, il est nécessaire de vérifier que la quantité d’énergie solaire reçue par la Terre a varié au cours des 700 000 dernières années avec la même périodicité que l’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires.
On ne peut pas déterminer de façon directe la quantité d’énergie reçue par la Terre dans le passé : il faut donc utiliser une méthode indirecte. Il nous faut connaître les paramètres qui conditionnent la quantité d’énergie reçue par la Terre et vérifier que ces paramètres ont varié dans le passé avec la même périodicité que les périodes glaciaires et interglaciaires.
