5,1,3/ Climats du passé
1/
climat paléozoïque
=
ère primaire : Cam Or Si De Ca Pe
Reconstituer
l’extension de la glaciation permienne à partir de la distribution
des tillites.
Reconstituer un
paléoclimat local à partir d’une variété d’indices
paléontologiques ou géologiques en tenant compte de la
paléo-latitude (ex : paléobiocénose des forêts carbonifères de
Montceau-les-Mines par rapport à d’autres indices localisés à
d’autres endroits de la planète).
Manuel p.306
Tillite : (moraine consolidée) conglomérat
d'origine glaciaire, constitué d'éléments mal classés, emballés
dans une matrice argilo-sableuse, signalant une période de
glaciation.
https://www.profsvt71.fr/pages/terminale-spe-svt/les-climats-de-la-terre/variations-climatiques-anciennes.html
Moraine : amas de débris rocheux, érodé et
transporté par un glacier ou par une nappe de glace.
pierres qui bougent :
https://www.pourlascience.fr/sd/geosciences/le-mystere-des-pierres-mouvantes-elucide-11998.php
La forêt marécageuse de
Montceau-les-Mines il y 300 millions d'années :
http://blog.ac-versailles.fr/stratetik/public/e_education/XiaMontceau_les_Mines/XiaMontceau_les_Mines/La_foret_mareca_material.html
reconstitution paléotectonique :
https://dinosaurpictures.org/ancient-earth/view/Dacentrurus#0
en video :
https://youtu.be/g_iEWvtKcuQ?si=HG4lMJWCiJ4D8fmJ
17 avril
Au
Paléozoïque, des indices paléontologiques et géologiques,
corrélés à l’échelle planétaire et tenant compte des
paléolatitudes, révèlent une importante glaciation au
Carbonifère-Permien. Par la modification du cycle géochimique du
carbone qu’elles ont entraînée, l’altération de la chaîne
hercynienne et la fossilisation importante de matière organique
(grands gisements carbonés) sont tenues pour responsables de cette
glaciation.
2/
climat mésozoïque
=
ère secondaire = Trias – Jurassique - Crétacé
Manuel p.304
la zone de répartition des coraux remonte au-delà
des latitudes 30°N et 30°S, ce qui indique une étendue plus
importante des zones équatoriales et tropicales par rapport à
l’actuel. Il faut donc tenir compte de cette observation pour
l’interprétation des données des autres documents de cette étude.
Concernant les évaporites du Crétacé : on les
trouve aujourd’hui en Amérique du Sud, en Afrique du Nord et du
Sud mais aussi en Inde et en Chine. Ces continents avaient une
répartition géographique différente au moment de la formation de
ces roches, ils occupaient des latitudes plus hautes. les évaporites
se forment en climat aride, ce qui signifie que des climats arides
devaient régner au Crétacé aux hautes latitudes, traduisant une
époque plus chaude que l’actuel.
Le même raisonnement peut être mené à
l’identique pour les autres roches. Leurs conditions de formation
sont déterminées par principe d’actualisme et l’on sait sous
quel climat elles se forment. En connaissant la position des
continents au Crétacé, donc le lieu de formation des roches, on
peut connaître les conditions climatiques qui régnaient à telle
latitude à cette période, donc caractériser l’étendue des zones
climatiques et, par extension, la moyenne des températures
terrestres définissant le Crétacé comme une période chaude.
La teneur en CO2 de l’atmosphère par rapport à
la teneur actuelle. On constate que cette concentration atmosphérique
est 5 fois plus élevée au Crétacé qu’actuellement, ce qui
laisse penser que l’effet de serre important qui en découle a
nécessairement engendré une augmentation des températures. L’une
des hypothèses concernant ce taux élevé de CO2 est que ce dernier
serait issu de l’activité volcanique intense des dorsales
océaniques. Ainsi, le fractionnement de la Pangée et son
accentuation au Crétacé engendre un dégazage de CO2 dans
l’atmosphère, lui-même responsable d’une augmentation de
l’effet de serre et, par conséquent une élévation des
températures.
la mise en place du courant circumpolaire grâce
à l’ouverture du détroit de Drake, il y a 35 millions d’années
c’est-à-dire après le Crétacé. Ce courant est considéré comme
un super-régulateur des températures océaniques mondiales et, par
entraînement, un régulateur climatique. Actuellement, il permet le
mélange rapide, à l’échelle des temps géologiques, des eaux en
provenance des trois océans à répartition latitudinale importante.
Ce qui a pour effet de niveler les températures dans l’espace et
dans le temps.
Au Crétacé, la liaison entre l’Amérique du
Sud et l’Antarctique, visible sur le document , ne permet pas la
mise en place d’un tel courant. Les eaux de chaque océan ne se
mélangent pas et n’ont pas le temps de se refroidir en tournant
pendant un certain temps aux hautes latitudes soumises à de faibles
températures. Il en résulte sans doute une augmentation de la
température des océans, ce qui aura également un impact sur la
température de l’atmosphère. Ces deux phénomènes, servant ici
d’exemples, ne sont pas exhaustifs et ont même très certainement
agi en synergie. Ils sont tous deux induits par la tectonique des
plaques qui, en fragmentant la Pangée, transforme la face du monde
et l’équilibre fragile qui régnait précédemment.
+
Tectoglob3D :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/
Pour afficher la carte, sélectionner « données
affichées » puis « calques intégrés » puis « Âge du plancher
océanique ». Pour effectuer les mesures, sélectionner « Actions »
puis « Mesurer une longueur ».
Quelques valeurs obtenues sur Tectoglob3D pour
l’océan Atlantique :
|
Jurassique
|
Crétacé
|
Cénozoïque
|
Durée (Ma)
|
40
|
40
|
60
|
Largeur des fonds créés (km) à +25°N
|
970
|
1 550
|
1 800
|
Vitesse moyenne d’expansion (km/Ma)
|
24
|
39
|
30
|
Largeur des fonds créés (km) à –35°S
|
650
|
2100
|
2470
|
Vitesse moyenne d’expansion (km/Ma)
|
16
|
53
|
41
|
Utiliser les connaissances acquises sur la
géodynamique interne et la tectonique des plaques pour comprendre
leur rôle sur le climat et mettre en relation la nature des roches
formées avec les paléoclimats du Crétacé.
modèle explicatif du climat au Crétacé :
époque de séparation des masses
continentales & d'expansion océanique
forte activité magmatique (dorsales)
dégazage de CO2 (dorsales)
augmentation de la teneur atmosphérique en
CO2
augmentation de l'effet de serre
réchauffement global
Au
Mésozoïque, pendant le Crétacé, les variations climatiques se
manifestent par une tendance à une hausse de température.
Du
fait de l’augmentation de l’activité des dorsales, la
géodynamique terrestre interne semble principalement responsable de
ces variations.
3/
climat cénozoïque
=
ère tertiaire = paléo-néogène
Manuel p.302
Le document 1 permet de comprendre comment
reconstituer les caractéristiques du climat et de l’atmosphère
sur des temps anciens. Pour ce faire, les chercheurs utilisent des
données scientifiques afin de construire des modèles.
Données scientifiques (registre empirique) :
Modèle de Reconstitution
Les modèles montrent qu’à partir d’un
optimum climatique au début de l’Éocène, un refroidissement
progressif a lieu durant tout le restant du Cénozoïque. Ce
refroidissement est corrélé à une diminution de la teneur
atmosphérique en CO2.
Le document 2 aborde un des mécanismes
géologiques intervenant dans le cycle du carbone : l’altération
des roches continentales. Ce mécanisme a déjà été étudié en
classe de seconde. Ici, il s’agit de comprendre son effet sur la
teneur atmosphérique en CO2.
la réaction 1, correspond à l’hydrolyse du
plagioclase en un minéral argileux, la kaolinite, et en ions
solubles calcium et hydrogénocarbonate. Cette réaction consomme du
CO2 atmosphérique dissous dans l’eau. Le devenir des
ions solubles est présenté par la précipitation biochimique des
carbonates selon la réaction 2, produisant du CO2. Le
bilan des deux mécanismes aboutit à une consommation de CO2.
Le document 3 permet de montrer l’importance du
phénomène d’altération des roches au Cénozoïque. Le document A
illustre la relation entre formation de reliefs et altération à
travers les cônes d’alluvions issus de l’érosion des reliefs
himalayens dans la plaine de l’Indus. L’activité pratique
(document B) permet de remobiliser les acquis sur le passé
géologique de la Terre en observant, grâce au module « Disposition
passée des continents » de Tectoglob3D, le déplacement des masses
continentales et la formation de la ceinture orogénique alpine au
Cénozoïque. Enfin, l’histogramme C présente une estimation de la
masse de sédiments issus de l’altération et de l’érosion des
reliefs. On observe une augmentation de celle-ci depuis 30 Ma.
Tectoglob3D :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/
Les cartes paléogéographiques du document 4
apportent des informations sur les relations entre la disposition des
masses continentales, la circulation océanique et ses impacts
climatiques.
1. On observe depuis le début de l’Éocène un
refroidissement progressif du climat d’environ 16 °C avec
formation des calottes polaires dès la fin de l’Éocène pour
l’hémisphère sud et au Pliocène pour l’hémisphère nord. Ce
refroidissement est corrélé à une diminution importante de la
teneur en CO2 dans l’atmosphère.
2. D’après le document 3, la dynamique des
masses continentales a entraîné au Cénozoïque la formation de la
ceinture orogénique alpine, dont l’altération a été importante.
L’altération des roches constituant ces reliefs, couplée à la
précipitation des carbonates a provoqué une diminution de la teneur
atmosphérique en CO2 suivant le bilan : 2 CaSi2Al2O8
+ 2 CO2 + 4 H2O → Si4O10Al4(OH)8
+ 2 CaCO3
3. La diminution de la teneur atmosphérique en
CO2 a entrainé, par diminution de l’effet de serre, un
refroidissement climatique global.
graphanimé :
https://youtu.be/8KOPl1a_eho?si=cs6r__qG12tS_bv7
The history of atmospheric CO2 levels over the last 60
million years alongside potential pathways of future CO2
change. Data are from a study led by Earth and Environmental
Scientists at University of St Andrews, available at
https://www.annualreviews.org/doi/abs...
Les climats du Cénozoïque :
https://actugeologique.fr/2019/03/les-glaciations-du-cenozoique/
Dynamique des masses continentales au Cénozoïque
Modification de la circulation océanique globale
: Passage d'une circulation équatoriale à une circulation
circumpolaire et méridienne
Formation de la ceinture orogénique alpine
Importante altération des reliefs
Consommation de CO2
Diminution du CO2 atmosphérique
Diminution de l'effet de serre
Refroidissement global
Mécanismes amplificateurs (albédo,
solubilité du CO2)
Globalement,
à l’échelle du Cénozoïque, et depuis 30 millions d’années,
les indices géochimiques des sédiments marins montrent une tendance
générale à la baisse de température moyenne du globe. Celle-ci
apparaît associée à une baisse de la concentration atmosphérique
de CO2 en relation avec l’altération des matériaux
continentaux, notamment à la suite des orogénèses du Tertiaire.
4/
climat quaternaire
Mettre en évidence
l’amplitude et la période des variations climatiques étudiées à
partir d’une convergence d’indices.
Rassembler et
confronter une diversité d’indices sur le dernier maximum
glaciaire et sur le réchauffement de l’Holocène (changement de la
mégafaune dans les peintures rupestres, cartographie des fronts
morainiques, construction et utilisation de diagrammes polliniques,
terrasses, paléoniveaux marins…).
Discuter de
l’existence d’indices pas toujours cohérents avec l’amplitude,
la période et la temporalité des variations climatiques pour des
raisons résolues (exemples des terrasses fluviatiles) ou encore à
résoudre (petit âge glaciaire).
Manuel p.300
dossier Google earth d'origine :
https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article286
http://svt.ac-besancon.fr/bac-s-septembre-2020-metropole/
Bac S –
Sujet de SVT – Session Septembre 2020 – Métropole - 2ème
PARTIE – Exercice 2 (5 points)
cartes des sites archéologiques :
https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?mid=1F0dGVVuKUQBoHEuE98rpZMwwNI0&hl=en_US&ll=43.92991481311158%2C10.00391080956803&z=6
https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?mid=15EgKa_2TI9UnuFtbVNRK_v5UU2I&hl=en_US&ll=43.06487401920962%2C0.9524286164400619&z=8
http://rupestre.on-rev.com/styled-2/
https://www.hominides.com/art-prehistorique/art-parietal/
À
l’échelle du Quaternaire, des données préhistoriques,
géologiques et paléo-écologiques attestent l’existence, sur la
période s’étendant entre -120 000 et -11 000 ans, d’une
glaciation, c’est-à-dire d’une période de temps où la baisse
planétaire des températures conduit à une vaste extension des
calottes glaciaires.
Les
témoignages glaciaires (moraines), la mesure de rapports isotopiques
de l’oxygène dans les carottes polaires antarctiques et les
sédiments font apparaître une alternance de périodes glaciaires et
interglaciaires durant les derniers 800 000 ans.
Les
rapports isotopiques montrent des variations cycliques coïncidant
avec des variations périodiques des paramètres orbitaux de la
Terre. Celles-ci ont modifié la puissance solaire reçue et ont été
accompagnées de boucles de rétroactions positives et négatives
(albédo lié à l’asymétrie des masses continentales dans les
deux hémisphères, solubilité océanique du CO2) ; elles
sont à l’origine des entrées et des sorties de glaciation.
web/net/sitothèque/graphie