CHAPITRE 13 • Les variations du climat
■ Gilles Ramstein
est spécialiste de la
modélisation des paléoclimats au Laboratoire des Sciences du
Climat et de l'Environnement à Gif-sur-Yvette
(France). Ses travaux
se basent sur des modèles numériques pour
comprendre les mécanismes qui gouvernent
les variations du climat
à l’échelle des temps
géologiques.
les scientifiques ont nommé le paradoxe du Soleil jeune et qu’ils ont cherché à
comprendre en reconstituant le climat précambrien.
Les reconstructions nous indiquent que la Terre a connu au Précambrien des périodes
plus chaudes, sans aucune trace de glace et, des périodes plus froides qu'aujourd'hui,
avec des inlandsis bien développés. La Terre précambrienne, également appelée
primitive, serait globalement marquée par un climat chaud.
Toutefois, plusieurs glaciations globales sont décelées au Précambrien : à
l’Archéen (2,9 Ga), au début (2,4 Ga) et à la fin du Protérozoïque (0,800 Ga
et 0,620 Ga). Les glaciations néoprotérozoïques (0,800 Ga et 0.620 Ga) sont
marquées par des indices qui parurent surprenants aux scientifiques : des dépôts
de fer rubané (absents des vestiges géologiques depuis la fin de l’Archéen), des
dépôts de carbonates de très grande ampleur et des données isotopiques du carbone spécifiques ne montrant pas de métabolisme du vivant. De plus, des tillite.s,
datées de cette période et qui se trouvaient en position équatoriale, montrent que
la Terre, y compris les océans, était probablement intégralement recouverte de
glace. Cet épisode glaciaire de grande ampleur est nommé Terre boule neige (de
l’anglais Snow Bail Earth). Les premiers indices ont été découverts à la fin du
xixe siècle mais c’est l’utilisation des données paléomagnétiques dans les années
1960 qui fût déterminante.
Définitions
Une glaciation est définie par la présence de glaces aux pôles, associée à une période relativement froide qu’on appelle icehouse Earth. On distingue les périodes icehouse Earth
des périodes greenhouse Earth, terminologie empruntée à l’anglais, qui signifient que la
planète Terre est respectivement caractérisée par la présence ou l’absence de calottes polaires.
Le Crétacé, par exemple, est caractérisé par une période greenhouse alors que les derniers
50 millions d’années sont définis par une période icehouse.
De plus, le Précambrien est caractérisé par des changements importants dans la
composition chimique de l’atmosphère, comme en témoignent certaines roches.
Tout d’abord, les dépôts d’uraninites (UO2, forme réduite de l’uranium), datés du
début de l’Archéen, indiquent que l’atmosphère primitive était réductrice, autrement dit qu’elle contenait très peu de O2 : environ 1 % du taux actuel au début de
l’Archéen. À la fin de l’Archéen, des formations de fers rubanés rougeâtres (BIF
pour Banded Iran Formation) (figure 13.2) témoignent d’une atmosphère qui s’est
enrichie en CL mais qui reste encore réductrice (25 % du taux actuel). Des roches
formées de fer sous forme oxydée dans différents affleurements du globe et datées
à 2 milliards d’années (Ga) indiquent que se produit ce qu’on appelle le grand
événement d’oxygénation, qui aboutit à un enrichissement fort et rapide en O2de
l’atmosphère qui devient alors oxydante (figure 13.3). Les interprétations élaborées
à partir de la présence ou absence de roches montrent que le taux atmosphérique
de CL n’a pas eu une évolution linéaire depuis la formation de la Terre, ce qui est
en lien étroit avec le développement d’organismes capables d'une photosynthèse
aérobie (voir chapitre 14).
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■ Gilles Ramstein
est spécialiste de la
modélisation des paléoclimats au Laboratoire des Sciences du
Climat et de l'Environnement à Gif-sur-Yvette
(France). Ses travaux
se basent sur des modèles numériques pour
comprendre les mécanismes qui gouvernent
les variations du climat
à l’échelle des temps
géologiques.
les scientifiques ont nommé le paradoxe du Soleil jeune et qu’ils ont cherché à
comprendre en reconstituant le climat précambrien.
Les reconstructions nous indiquent que la Terre a connu au Précambrien des périodes
plus chaudes, sans aucune trace de glace et, des périodes plus froides qu'aujourd'hui,
avec des inlandsis bien développés. La Terre précambrienne, également appelée
primitive, serait globalement marquée par un climat chaud.
Toutefois, plusieurs glaciations globales sont décelées au Précambrien : à
l’Archéen (2,9 Ga), au début (2,4 Ga) et à la fin du Protérozoïque (0,800 Ga
et 0,620 Ga). Les glaciations néoprotérozoïques (0,800 Ga et 0.620 Ga) sont
marquées par des indices qui parurent surprenants aux scientifiques : des dépôts
de fer rubané (absents des vestiges géologiques depuis la fin de l’Archéen), des
dépôts de carbonates de très grande ampleur et des données isotopiques du carbone spécifiques ne montrant pas de métabolisme du vivant. De plus, des tillite.s,
datées de cette période et qui se trouvaient en position équatoriale, montrent que
la Terre, y compris les océans, était probablement intégralement recouverte de
glace. Cet épisode glaciaire de grande ampleur est nommé Terre boule neige (de
l’anglais Snow Bail Earth). Les premiers indices ont été découverts à la fin du
xixe siècle mais c’est l’utilisation des données paléomagnétiques dans les années
1960 qui fût déterminante.
Définitions
Une glaciation est définie par la présence de glaces aux pôles, associée à une période relativement froide qu’on appelle icehouse Earth. On distingue les périodes icehouse Earth
des périodes greenhouse Earth, terminologie empruntée à l’anglais, qui signifient que la
planète Terre est respectivement caractérisée par la présence ou l’absence de calottes polaires.
Le Crétacé, par exemple, est caractérisé par une période greenhouse alors que les derniers
50 millions d’années sont définis par une période icehouse.
De plus, le Précambrien est caractérisé par des changements importants dans la
composition chimique de l’atmosphère, comme en témoignent certaines roches.
Tout d’abord, les dépôts d’uraninites (UO2, forme réduite de l’uranium), datés du
début de l’Archéen, indiquent que l’atmosphère primitive était réductrice, autrement dit qu’elle contenait très peu de O2 : environ 1 % du taux actuel au début de
l’Archéen. À la fin de l’Archéen, des formations de fers rubanés rougeâtres (BIF
pour Banded Iran Formation) (figure 13.2) témoignent d’une atmosphère qui s’est
enrichie en CL mais qui reste encore réductrice (25 % du taux actuel). Des roches
formées de fer sous forme oxydée dans différents affleurements du globe et datées
à 2 milliards d’années (Ga) indiquent que se produit ce qu’on appelle le grand
événement d’oxygénation, qui aboutit à un enrichissement fort et rapide en O2de
l’atmosphère qui devient alors oxydante (figure 13.3). Les interprétations élaborées
à partir de la présence ou absence de roches montrent que le taux atmosphérique
de CL n’a pas eu une évolution linéaire depuis la formation de la Terre, ce qui est
en lien étroit avec le développement d’organismes capables d'une photosynthèse
aérobie (voir chapitre 14).
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