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