Fiche de révision : Mécanismes des variations climatiques

📋 Plan du Cours

1. Cycles climatiques du Quaternaire
2. Paramètres orbitaux et climat
3. Simulation des effets orbitaux
4. Limites du forçage orbital
5. Rétroactions et paléogéographie
6. Cycle du carbone et climat

📖 1. Cycles climatiques du Quaternaire

📝 Points essentiels

• Le Quaternaire a été marqué par des cycles glaciaires-interglaciaires d’une durée d’environ 100 000 ans.

• Les principaux enregistrements sont:

  • les blocs erratiques
  • les restes de moraine
  • les sédiments océaniques
  • les glaces polaires

📌 La datation indépendante des enregistrements climatiques montre que les variations observées sont globales et donc climatiques.

💡 Astuce mémo

Continents → sédiments océaniques → glaces polaires

📖 2. Paramètres orbitaux et climat

🔑 Notions clés & Définitions

• Excentricité : Paramètre orbital de la Terre susceptible de modifier les températures terrestres.
• Précession des équinoxes : Paramètre orbital de la Terre susceptible de modifier les températures terrestres.
• Obliquité : Paramètre orbital de la Terre susceptible de modifier les températures terrestres.

📖 3. Simulation des effets orbitaux

★ À maîtriser

• 🔄 La procédure de simulation comprend: lancer une nouvelle simulation et choisir le monde en 2007, régler une durée de simulation de 5000 ans, désactiver les rétroactions de l’albédo, de l’océan, de la végétation et de la vapeur d’eau, fixer la concentration de CO2 à sa valeur actuelle, conserver la puissance solaire et la distance Terre-Soleil, modifier uniquement les paramètres astronomiques

Compléments

📌 Pour modéliser plusieurs effets orbitaux dans une même simulation, il faut appuyer sur « + » et refaire les réglages à chaque fois, car les paramètres ne sont pas mémorisés.

💡 Astuce mémo

Référence → réglages → paramètres orbitaux → comparaison

📖 4. Limites du forçage orbital

📝 Points essentiels

• Les variations orbitales ne produisent que des variations d’insolation annuelles inférieures à 0,2 %.

• Les variations orbitales ne peuvent expliquer que des variations de la température moyenne à la surface du globe de 0,5 °C maximum.

• Il y a 20 000 ans, lors du dernier maximum glaciaire, la température moyenne était estimée à 6 °C sous la température actuelle.

💡 Astuce mémo

Forçage orbital faible ≠ refroidissement glaciaire de 6 °C

📖 5. Rétroactions et paléogéographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Rétroaction : Action en retour par rapport à un effet qui lui a donné naissance.

★ À maîtriser

📌 Une rétroaction positive amplifie le réchauffement, tandis qu’une rétroaction négative l’atténue.

• Les principaux paramètres paléogéographiques sont: la répartition latitudinale des continents, leur dimension, leur altitude, la proportion de continents émergés et immergés

Compléments

• Un continent situé en position polaire peut favoriser la formation d’une calotte glaciaire dont l’albédo élevé entretient et amplifie la glaciation.

💡 Astuce mémo

Albédo ou circulation modifiés → amplification ou atténuation climatique

📖 6. Cycle du carbone et climat

★ À maîtriser

📐 Formule — L’hydrolyse d’un pyroxène suit la réaction $CaSiO_3 + H_2O + 2CO_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2HCO_3^- + SiO_2$.

• L’altération des minéraux des roches de la croûte continentale correspond à une hydrolyse qui consomme du CO2.

• Le piégeage du carbone organique dans un milieu anaérobie permet son accumulation et sa transformation en roches carbonées comme le pétrole et le charbon.

📌 Les émissions de gaz à effet de serre induites par l’activité humaine peuvent influencer les variations climatiques futures.

Compléments

• Lors d’une orogenèse, l’érosion consomme du CO2 et contribue ainsi à diminuer sa quantité atmosphérique.

💡 Astuce mémo

Érosion, piégeage ou volcanisme → variation du carbone atmosphérique → variation climatique