LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES
Damien Jaujard (2007-2008)
Introduction
Climat: état moyen de l’atmosphère résultant de différentes conditions météorologiques ( température, pluviosité) pendant une longue période (30 ans) dans une région donnée.
Répartition globale de la température (1) et de la pluviométrie (2)
1
2
Origine de cette répartition inégale :la sphéricité de la Terre
Le climat global: les données actuelles….et futures
Quelles peuvent être les causes de variations globales du climat?
Intéressons-nous au passé pour comprendre le présent et réfléchir au futur
-Quels sont les outils permettant de reconstituer les climats anciens?
-Comment a varié le climat global au cours des temps géologiques?
-Quelles ont été les causes de ces variations?
I- Les méthodes de reconstitution des climats anciens : application du principe d’actualisme
Un témoignage direct: la grotte Cosquer
Un témoignage direct: les glaciers alpins
Le glacier du Rhône:1850
Le glacier du Rhône:1985
Les archives sédimentaires: dépôts et morphologie glaciaires
Vallée en auge Roches striées
Moraines Bloc erratique Tillites
Extension des moraines rissiennes
Extension des moraines wurmiennes
Extension des glaciers wurmiens
Loess
Un dépôt éolien
Les archives sédimentaires: les alluvions des terrasses fluviatiles
Les archives sédimentaires: la bauxite et les paléolatérites
Latérites actuelles (Nouvelle-Calédonie)
BauxiteMinerai d’aluminium(riche en gibbsite: Al (OH)3
et en oxydes de fer)
Les archives sédimentaires: et les évaporites?
Des évaporites en milieu froid!
gypse
Les archives sédimentaires:la sédimentation des marges continentales
Les archives paléontologique:Les diagrammes polliniques
Les archives paléontologique: Les formations récifales
Coraux branchusDiceras
Moulage externe de Diceras
Les archives paléontologique: La flore houillère
Carte géologique simplifiée de l’Hérault
Bassin houiller de Graissessac
Fougère arborescente actuelle
(la Réunion)
Les archives géochimiques: les carbonates marins
δ18O= [(18O/16O) ech - (18O/16O)stand/ (18O/16O)stand – 1] x 1000
standart : PDB : Pee Dee Belemnite
Foraminifèrebenthique
Cycle de l’eau et fractionnement géochimique
Signature géochimique des variations climatiques
Les archives géochimiques: les glaces polaires
Attention: Vérifiez toujours le matériel utilisé pour interpréter les variations du rapport isotopique
II-Les variations climatiques au cours des temps géologiques
Des variations climatiques à petite échelle de temps
Des variations climatiques à grande échelle de temps
III- Les causes des changements climatiques
Variation de l’ensoleillement
Variation de l’albedo
Variation de l’effet de serre
Le bilan radiatif de la Terre
342
102
240
Unité: W.m-2 (moyenne pour un an)
Les causes des variations climatiques à petite échelle de temps:
la variation des paramètres orbitaux de la Terre
Milutin Milankovitch
Les causes des variations climatiques à petite échelle de temps:
des phénomènes amplificateurs
Augmentation de latempérature
Diminution de la solubilité du CO2
Augmentation du taux de CO2atmosphérique
Augmentation de l’effet de serre
Diminution de latempérature
Augmentation de laSurface de glace
Augmentation de l’albédo
Les causes des variations climatiques à grande échelle de temps:
Les réserves de carbone sur Terre en pétagramme (1015 grammes)
ppm
L’altération des silicates: une pompe à CO2
Consommation de CO2 atmosphérique par l’altération
L ’exportation de carbone organique par les rivières : un autre moyen de séquestrer du carbone atmosphérique dans l’océan
Altération organique
Le fleuve Congo
Le cycle du carbone
Forte accrétion océanique globale Volcanisme important
Précipitation massive de carbonates
Augmentation du taux de CO2 atmosphérique
Augmentation du taux de CO2 océanique
Augmentation du taux de CO2 atmosphérique
Augmentation de la température
Le réchauffement crétacé
Altération importantedes silicates
Diminution du taux de CO2atmosphérique
Position des continents permettant l’installation d’une calotte glaciaire importante
Diminution de la température fin de l’orogenèse hercynienne
La glaciation permo-carbonifère
Conclusion
Les variations climatiques sont multifactorielles
Attention: tous ces facteurs n’agissent pas à la même échelle de temps.
Actuellement nous sommes :-en période de glaciation à l’échelledu million d’années.-au sein d’un interglaciaire à l’échelledu millier d’années.
Le réchauffement actuel se mesureà l’échelle du siècle
Un protagoniste récent: l’Homme
Une responsabilité partagée?
Un impact difficile à estimer
stratus
cirrus
Une réponse possible: la séquestration du CO2
La plate-forme de Sleipner en mer du Nord(active depuis 1996)
Flux de CH4 + CO2
Flux de CO2