PARTIE 4 | Histoire de la Terre et de l’Univers
2 Variations du climat à l’échelle des
temps géologiques
Commençons par identifier les variations du climat à 1 échelle des temps géologiques
et les forçages qui en sont responsables. Cette approche permet de comprendre quels
grands processus géologiques agissent sur le système climatique.
2.1] Reconstituer les grandes variations
climatiques
2.1.1 Précambrien (formation de la Terre à
-541 millions d’années)
Reconstituer les climats du Précambrien pose des problèmes spécifiques aux paléoclimatologues, d’une part du fait de la rareté des indices géologiques et, d’autre part,
car il est somme toute difficile d’appliquer le principe d’actualisme aux paramètres
du système climatique anté-Phanérozoïque.
Le Précambrien représente 80 % de l’histoire de la Terre mais recèle pourtant
moins d’indices géologiques que le Phanérozoïque du fait de leur dégradation avec
le temps et de la raréfaction des affleurements de cet âge. S’agissant de l’étude du
climat précambrien, les scientifiques s’appuient sur des traces géologiques directes
(stries glaciaires laissées par le passage d’un glacier, moraines, fossiles) ou indirectes
(isotopes) et développent des modèles climatiques.
FOCUS
Les roches sédimentaires, des outils pour reconstituer
les paléoenvironnements
Les roches sédimentaires sont de bons témoins des paléoenvironnements. Le gypse
(Cormeilles-en-Parisis dans le bassin parisien) et la halite (Bex en Suisse), qui sont des
évaporites, traduisent une évaporation importante et donc une aridité marquée, tandis
que la bauxite (roche alumineuse, voir ci-contre) comme celle par exemple des Bauxde-Provence est un indicateur d’humidité. De même, les roches carbonées, formées par
accumulation de restes végétaux, reflètent des conditions humides. Les moraines et
tillites (sédiments glaciaires) caractérisent des climats froids, alors que l’abondance de
carbonates de plate-forme (type Bahamas) révèle plutôt des climats chauds. En compilant
la répartition des différentes roches à une période donnée, il est donc possible de définir
les conditions climatiques d’une zone latitudinale et donc du globe.
Un constat réalisé dans les années 1970 a suscité de nombreuses interrogations. La
Terre précambrienne est caractérisée par une période où l’intensité du rayonnement
solaire était 20 à 30 % inférieure à l’actuelle (l’intensité augmente depuis la naissance
du Soleil). Ainsi, si la composition chimique de l’atmosphère précambrienne était
la même qu aujourd hui, la Terre aurait dû geler entièrement en quelques siècles.
Or les roches précambriennes indiquent que ce n’était pas le cas et que la Terre
était au moins en partie recouverte d’eau liquide. Il existe donc un paradoxe que
© D unod.
T oute reproduction non
autorisée
est un
délit.
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2 Variations du climat à l’échelle des
temps géologiques
Commençons par identifier les variations du climat à 1 échelle des temps géologiques
et les forçages qui en sont responsables. Cette approche permet de comprendre quels
grands processus géologiques agissent sur le système climatique.
2.1] Reconstituer les grandes variations
climatiques
2.1.1 Précambrien (formation de la Terre à
-541 millions d’années)
Reconstituer les climats du Précambrien pose des problèmes spécifiques aux paléoclimatologues, d’une part du fait de la rareté des indices géologiques et, d’autre part,
car il est somme toute difficile d’appliquer le principe d’actualisme aux paramètres
du système climatique anté-Phanérozoïque.
Le Précambrien représente 80 % de l’histoire de la Terre mais recèle pourtant
moins d’indices géologiques que le Phanérozoïque du fait de leur dégradation avec
le temps et de la raréfaction des affleurements de cet âge. S’agissant de l’étude du
climat précambrien, les scientifiques s’appuient sur des traces géologiques directes
(stries glaciaires laissées par le passage d’un glacier, moraines, fossiles) ou indirectes
(isotopes) et développent des modèles climatiques.
FOCUS
Les roches sédimentaires, des outils pour reconstituer
les paléoenvironnements
Les roches sédimentaires sont de bons témoins des paléoenvironnements. Le gypse
(Cormeilles-en-Parisis dans le bassin parisien) et la halite (Bex en Suisse), qui sont des
évaporites, traduisent une évaporation importante et donc une aridité marquée, tandis
que la bauxite (roche alumineuse, voir ci-contre) comme celle par exemple des Bauxde-Provence est un indicateur d’humidité. De même, les roches carbonées, formées par
accumulation de restes végétaux, reflètent des conditions humides. Les moraines et
tillites (sédiments glaciaires) caractérisent des climats froids, alors que l’abondance de
carbonates de plate-forme (type Bahamas) révèle plutôt des climats chauds. En compilant
la répartition des différentes roches à une période donnée, il est donc possible de définir
les conditions climatiques d’une zone latitudinale et donc du globe.
Un constat réalisé dans les années 1970 a suscité de nombreuses interrogations. La
Terre précambrienne est caractérisée par une période où l’intensité du rayonnement
solaire était 20 à 30 % inférieure à l’actuelle (l’intensité augmente depuis la naissance
du Soleil). Ainsi, si la composition chimique de l’atmosphère précambrienne était
la même qu aujourd hui, la Terre aurait dû geler entièrement en quelques siècles.
Or les roches précambriennes indiquent que ce n’était pas le cas et que la Terre
était au moins en partie recouverte d’eau liquide. Il existe donc un paradoxe que
© D unod.
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autorisée
est un
délit.
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