Reconstitution des climats passés : indicateurs climatiques et effet de serre

En 30 secondes

• Les paléoclimats sont reconstitués à partir d'indicateurs climatiques : composition isotopique de l'oxygène, pollens fossiles, cernes des arbres.
• Les carottes de glace renseignent directement sur la composition passée de l'atmosphère, dont sa concentration en gaz à effet de serre (CO2, CH4).
• Sur 800 000 ans, une corrélation étroite relie gaz à effet de serre et température, au cours de cycles glaciaires-interglaciaires de 100 000 ans liés aux cycles de Milankovitch ; l'effet de serre réchauffe la basse atmosphère.

Ce que tu sauras faire

• Identifier les indicateurs climatiques (proxys) qui permettent de reconstituer les climats passés, comme la composition isotopique de l'oxygène.
• Expliquer comment les carottes de glace renseignent directement sur la composition passée de l'atmosphère, en gaz à effet de serre.
• Relier les cycles glaciaires-interglaciaires des derniers 800 000 ans aux cycles de Milankovitch, variations cycliques des paramètres orbitaux de la Terre.
• Expliquer le mécanisme de l'effet de serre et son rôle dans le réchauffement de la basse atmosphère.

Les mots à connaître

Paléoclimat

un climat qui a existé dans le passé de la Terre, avant les mesures directes de température et de composition atmosphérique, reconstitué à partir d'indicateurs indirects.

Indicateur climatique (proxy)

une trace naturelle, conservée dans une archive comme la glace, un sédiment ou un arbre, dont les caractéristiques renseignent indirectement sur le climat passé.

Composition isotopique de l'oxygène

le rapport entre deux isotopes de l'oxygène, 18O et 16O, mesuré dans la glace ou les sédiments océaniques ; sa valeur varie avec la température, mais en sens opposé selon l'archive : dans la glace, une valeur plus faible correspond à une période plus froide ; dans les sédiments océaniques, c'est l'inverse, car l'eau de mer s'enrichit en 18O quand une grande quantité de 16O reste stockée dans les calottes glaciaires. Dans les deux cas, ce rapport sert de marqueur indirect du climat passé.

Le piège classique

Confondre corrélation et causalité stricte : la hausse des gaz à effet de serre accompagne et amplifie le réchauffement, mais les cycles de Milankovitch déclenchent d'abord les variations climatiques.

L'astuce

Pour calculer un écart de concentration en CO2, repère la valeur en période glaciaire et la valeur en période interglaciaire, puis soustrais la plus petite à la plus grande.