Fiche de révision : Climats terrestres et archives du passé

📋 Plan du Cours

1. Équilibre radiatif et paramètres climatiques
2. Indices des climats anciens
3. Archives isotopiques et océaniques
4. Cycles climatiques du Quaternaire
5. Rétroaction de l’albédo des glaces
6. Climat chaud du Crétacé
7. Dorsales et réchauffement mésozoïque
8. Tectonique et climat du Mésozoïque
9. Indices de la glaciation carbonifère
10. Piégeage du carbone et refroidissement
11. Altération des silicates et CO₂

📖 1. Équilibre radiatif et paramètres climatiques

📝 Points essentiels

• La température moyenne globale (TMG) actuelle est de 15 °C.

• À l’équilibre radiatif dynamique, la puissance reçue par la surface terrestre du Soleil et de l’atmosphère égale la puissance émise vers l’espace, ce qui maintient une température constante.

📌 Plus l’énergie solaire reçue augmente, plus la température terrestre augmente.

📌 L’albédo dépend de la nature et de la couleur de la surface qui reçoit l’énergie solaire ; plus l’albédo augmente, plus la température baisse.

📖 2. Indices des climats anciens

📝 Points essentiels

• Les indices climatiques sont des éléments prélevés dans le temps et caractéristiques d’une période climatique précise.

• Les principaux indices macropaléontologiques de l’action glaciaire sont :

  • les vallées en U
  • les stries glaciaires
  • les roches moutonnées

📖 3. Archives isotopiques et océaniques

📝 Points essentiels

📌 Chez les foraminifères, une augmentation du rapport ¹⁸O/¹⁶O indique un climat froid, tandis qu’une diminution indique un climat chaud.

• Les foraminifères sont des organismes dont les parties squelettiques s’accumulent dans les sédiments au fond des océans et peuvent servir à reconstituer le climat.

💡 Astuce mémo

Chez les foraminifères, un rapport ¹⁸O/¹⁶O élevé indique le froid, tandis qu’un rapport faible indique le chaud.

📖 4. Cycles climatiques du Quaternaire

📝 Points essentiels

• Les paramètres orbitaux constituent une cause naturelle importante des variations climatiques passées à courte échelle de temps.

• L’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires suit une périodicité d’environ 100 000 ans.

• Les enregistrements marins attestent l’alternance de périodes glaciaires et interglaciaires depuis au moins 800 000 ans.

📖 5. Rétroaction de l’albédo des glaces

📝 Points essentiels

• Lorsque les glaces s’étendent, l’albédo augmente, davantage d’énergie solaire est renvoyée dans l’espace et la température diminue.

💡 Astuce mémo

Glace en expansion → albédo accru → énergie solaire renvoyée → refroidissement.

📖 6. Climat chaud du Crétacé

📝 Points essentiels

• Les fossiles abondants dans la craie, comme Paraprotella tuberculidea et les coccolithes, vivaient dans des eaux de 18 °C à 25 °C.

📖 7. Dorsales et réchauffement mésozoïque

📝 Points essentiels

• Au Mésozoïque, pendant le Crétacé, l’augmentation de l’activité des dorsales est associée à une tendance à la hausse de la température globale.

• Lors de la formation des océans, une forte activité volcanique des dorsales augmente le CO₂ atmosphérique, ce qui peut entraîner une hausse de la température et une élévation du niveau marin.

💡 Astuce mémo

Activité accrue des dorsales → hausse du CO₂ atmosphérique → hausse de température et du niveau marin.

📖 8. Tectonique et climat du Mésozoïque

📝 Points essentiels

• Au Crétacé, une hausse de l’activité des dorsales est associée à une tendance à l’augmentation des températures, attribuée principalement à la géodynamique interne.

• Lors de l’ouverture des océans, l’activité volcanique des dorsales augmente le CO₂ atmosphérique, ce qui peut renforcer l’effet de serre, réchauffer le climat et élever le niveau marin.

💡 Astuce mémo

Activité accrue des dorsales → hausse du CO₂ → réchauffement et élévation du niveau marin

📖 9. Indices de la glaciation carbonifère

🔑 Notions clés & Définitions

• Tillites : Roches consolidées constituées de débris glaciaires de natures diverses et indiquant un climat froid.

📝 Points essentiels

• Les tillites constituent des indices géologiques d’une importante glaciation au Carbonifère-Permien.

📖 10. Piégeage du carbone et refroidissement

📝 Points essentiels

• Au Carbonifère, la température globale passe d’environ 25 °C au début de la période à 10 °C à sa fin.

• L’enfouissement et la fossilisation de matière organique dans les roches sédimentaires, notamment sous forme de charbon, de pétrole et de gaz naturel, piègent du carbone qui n’est alors plus émis vers l’atmosphère.

💡 Astuce mémo

Enfouissement du carbone organique → baisse du CO₂ atmosphérique → refroidissement

📖 11. Altération des silicates et CO₂

📝 Points essentiels

• L’eau chargée en CO₂ altère chimiquement les minéraux silicatés des roches continentales, notamment les plagioclases, qui se transforment en kaolinite.

• La baisse du CO₂ atmosphérique diminue l’effet de serre et entraîne une baisse de la température globale.

• L’altération de la chaîne hercynienne et la fossilisation importante de matière organique ont modifié le cycle géochimique du carbone et sont tenues pour responsables de la glaciation du Carbonifère-Permien.

💡 Astuce mémo

Eau chargée en CO₂ → altération des plagioclases → carbonates → baisse du CO₂ atmosphérique