fiche de révision climat SVT

« Thème 2 B : Les climats de la Terre : comprendre le passé pour agir aujourd’hui de demain (22 à 26h=4 semaines) Chapitre 1 : Reconstituer et comprendre les variations climatiques passées I-Introduction II-Evolution du climat à l’échelle des 150 dernières années III-Le climat à l’échelle du Quaternaire IV-Le climat à l’échelle du Cénozoïque V-Le climat au Mésozoïque VI-Le Climat au Paléozoïque Résumé du chapitre : Depuis 150ans, le climat planétaire se réchauffe d’environ 1°C, avec des conséquences importantes déjà observables sur la météorologie, la biosphère et l’humanité. - Atmosphère est la couche de gaz qui enveloppe la Terre - Hydrosphère est la couche d’eau qui enveloppe la Terre : lac, rivière, glaces mais surtout les océans (71 % de la surface du globe). La météorologie : la météorologie s'intéresse au court terme et notamment aux prévisions sur quelques jours, et très localement. Le climat définit et explique les conditions de l'atmosphère sur une zone étendue du globe à moyen et long terme.

L’étude du climat est la climatologie. Le climat se caractérise par des données atmosphériques locales moyennes : température, précipitations, pression atmosphérique, ensoleillement, humidité, vitesse du vent. En résumé, les climats dépendent - De l’intensité de l’énergie solaire reçue (fonction de la latitude), - De la dynamique (des mouvements) au sein de l’atmosphère et de l’hydrosphère, dynamique liée à l’énergie solaire - Des interactions (échanges) entre hydrosphère, atmosphère, biosphère et géosphère.

On peut ajouter l’importance de la cryosphère (les glaces) pour son rôle dans l’albédo (voir cours de première enseignement scientifique). - De l’effet de serre (gaz à effet de serre, consommation d’énergies) Le réchauffement climatique actuel (1,5°C en 150 ans) est corrélé aux activités humaines émettrices de gaz à effet de serre ; mais notre planète a déjà connu dans le passé des variations climatiques. Dans le même temps, depuis la révolution industrielle, on observe une augmentation de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre (CO2 surtout). Cette augmentation du CO2 atmosphérique est corrélée à l’utilisation de combustibles fossiles depuis cette époque.

Il en résulte une perturbation du cycle naturel du carbone liée aux activités humaine : de grandes quantités de carbone, piégées depuis des millions d’années sous forme de charbon, de pétrole de gaz naturel, sont remises en circulation dans l’atmosphère sous forme de CO 2 et contribuent à l’augmentation de sa concentration. Ce surplus de gaz à effet de serre engendre une augmentation de l’effet de serre lié aux activités humaines (= origine anthropique) qui s’ajoute à l’effet de serre naturel : la température globale de l’atmosphère terrestre augmente. le principe d’actualisme est un des principes de base de la géologie.

Il postule que les processus qui se sont exercés dans le passé lointain s'exercent encore de nos jours de la même façon. Les peintures rupestres représentent souvent des animaux de la mégafaune. La connaissance des exigences climatiques des espèces représentées et toujours présentes, transposées au passé en utilisant le principe d’actualisme, permet de connaitre le climat. Le quaternaire, période géologique la plus récente, est ainsi marqué par l’alternance assez régulière de périodes glaciaires et interglaciaires.

Celles-ci sont attestées par différents indices disponibles dans les dépôts géologiques les plus récents.

Les grains de pollen fossilisés, les dépôts glaciaires, les rapports isotopiques de l’oxygène (d18O) dans les glaces de l’Antarctique et les sédiments marins, fournissent des informations concordantes permettant de dater les périodes glaciaires.

Leur succession résulte de la variation des paramètres de l’orbite terrestre qui influencent la quantité d’énergie solaire totale reçue chaque année par la Terre.

Selon les cycles de Milancović, l’énergie solaire reçue est minimale lorsqu’on a à la fois une faible excentricité de l’orbite terrestre, une faible inclinaison de l’axe Nord-Sud et une précession qui fait survenir l’été dans l’hémisphère Nord (où se concentrent les continents) au moment où la Terre est la plus éloignée du Soleil.

Cette configuration se reproduit à intervalles assez réguliers et provoque un refroidissement très faible mais amplifié par les rétroactions climatiques (albédo etc.).

De nombreux indices utilisés pour étudier la période quaternaire ne sont pas disponibles pour les périodes plus anciennes. On utilise alors d’autres indices moins abondants et moins fiables, comme le d18O et le d12C des tests de foraminifères marins, l’index stomatique des plantes fossiles, des dépôts sédimentaires liés au climat (évaporites, tillites…). Ces indices ont permis de montrer, du plus récent au plus ancien : • Un refroidissement progressif à l’ère cénozoïque, encore en cours malgré l’épisode de réchauffement « ponctuel » actuel, qui serait lié à l’érosion de la ceinture orogénique téthysienne (les Alpes, l’Himalaya), qui opère un piégeage du CO2 dans des sédiments calcaires, à la création d’un courant océanique froid autour de l’antarctique et peut-être à une forte activité photosynthétique du plancton océanique. • Une longue période chaude vers le milieu de l’ère mésozoïque (Crétacé), qui serait liée à la très forte activité volcanique accompagnant l’expansion de l’Océan Atlantique Nord et Sud, qui dégage du CO2 dans l’atmosphère => effet de serre + pas de glaciers car pas de tillite + niveau de la mer élevé • Un refroidissement extrême à la fin de l’ère paléozoïque (au Permien), liée à l’érosion de l’énorme ceinture orogénique hercynienne au sien de la Pangée et à l’intense activité photosynthétique, avec enfouissement des végétaux. Le niveau de la mer a monté depuis 20 000 ans : indice d’une fonte des glaciers dont l’eau retourne dans les mers, donc d’un réchauffement. -En période glaciaire : les eaux venant du front glaciaire, en amont, de débit peu important en raison de la glaciation, et transportant une grande quantité de matériaux remblayent leur lit : c’est le dépôt des alluvions. -En période interglaciaire : le glacier fond davantage, le débit des eaux de fonte augmente : elles creusent ces dépôts, formant ainsi des terrasses. Ainsi, l’étude des terrasses alluviales et leur datation permet de connaitre le climat. -carottage dans la tourbe, -détermination des pollens, donc des espèces végétales présentes dans chaque tranche (correspondant à un âge) de la carotte, -construction d’un graphique donnant pour toute l’étendue de la carotte de tourbe l’ensemble des pollens recueillis avec leur proportion aux différentes profondeurs : c’est le diagramme pollinique corrélable avec le climat. -application du principe d’actualisme : on considère que les espèces végétales déterminées par les pollens ont les mêmes exigences climatiques que celles d’aujourd’hui, ce qui permet de reconstituer le climat ancien pour chaque tranche, donc chaque âge de la carotte de tourbe. Les Foraminifères sont des organismes unicellulaires (protozoaires) aquatiques marins qui fabriquent.... »