CHAPITRE 13 • Les variations du climat
FOCUS
continents et des océans a varié depuis plusieurs centaines de millions d'années.
Certaines périodes sont caractérisées par un supercontinent, comme au Cambrien
(Rodinia) ou au Permien (Pangée). D’autres, au contraire, sont définies par un
éclatement des continents, comme au Trias. En outre, certaines périodes sont
définies par un continent au pôle, comme actuellement avec l’Antarctique au pôle
Sud. Nous allons expliquer comment la répartition des continents, qui résulte de
la mobilité des plaques lithosphériques, a une incidence sur le cycle du carbone
sur le long terme.
La mobilité des plaques lithosphériques peut induire la formation de chaînes
de montagnes (voir chapitre 10). Or comme en témoignent les poudingues datés
de l’édification des Pyrénées, la formation d’un orogène s’accompagne toujours
d’une intense érosion des roches silicatées qui la constituent (granité, gneiss) et
qui subissent une surrection. Ces roches formant un relief vont être soumises aux
processus d’altération et d’érosion par les eaux météoritiques (précipitations), qui
sont très importants au niveau d’une chaîne de montagnes (effet de foehn). De
même, l’altérabilité des silicates est d’autant plus efficace que les continents se
trouvent dans les zones humides, comme la zone de convergence intertropicale.
De plus, les équations chimiques de l’altération de minéraux silicatés montrent
que, quand une mole d’un minéral silicaté est altérée, alors une mole de CO2
atmosphérique est soustraite à l’atmosphère.
L’altération des silicates, un puits de CO2
CaSÎO3 (wollastonite) + CO2 <
> SiO2 + CaCO3
2Al2Si2O8Ca (feldspath plagioclase) + 2CO2 + 4H2O <
> 2CaCO3 + Si4O10Al4(OH)8 (kaolinite).
Ainsi, la formation d’une chaîne de montagnes conduit nécessairement à la diminution du taux de CO2 contenu dans l’atmosphère et à la formation de roches
carbonatées.
Mais il existe un autre processus bien plus puissant qui permet de soustraire du
carbone et qui est aussi associé à la formation d’une chaîne de montagnes. L’étude
des sédiments provenant de l’érosion de T Himalaya, dont ceux du golfe du Bengale,
montre que le taux de sédimentation y est très élevé. Cela favorise un enfouissement important et efficace du carbone organique constitutif des êtres vivants.
Ce carbone organique est donc intégré avec le temps aux roches carbonées (voir
chapitre 16). Ce processus conduit à une extraction importante de carbone de la
biosphère et de l’atmosphère (6 à 8 millions de tonnes par an). Étant donné que le
CCL est un puissant régulateur de la température atmosphérique (voir chapitre 1 ),
la formation d’une chaîne de montagnes, telle que l’Himalaya et les Andes, et
l’enfouissement de carbone organique associé, induisent donc un refroidissement
du climat sur plusieurs millions d’années. C’est ce qui explique au premier ordre
le refroidissement des 50 derniers millions d années par exemple.
Mais si le CCL était le seul élément régulateur, alors sa très forte concentration
dans l’atmosphère primitive devrait conduire à la formation de sidérites, roches
301
FOCUS
continents et des océans a varié depuis plusieurs centaines de millions d'années.
Certaines périodes sont caractérisées par un supercontinent, comme au Cambrien
(Rodinia) ou au Permien (Pangée). D’autres, au contraire, sont définies par un
éclatement des continents, comme au Trias. En outre, certaines périodes sont
définies par un continent au pôle, comme actuellement avec l’Antarctique au pôle
Sud. Nous allons expliquer comment la répartition des continents, qui résulte de
la mobilité des plaques lithosphériques, a une incidence sur le cycle du carbone
sur le long terme.
La mobilité des plaques lithosphériques peut induire la formation de chaînes
de montagnes (voir chapitre 10). Or comme en témoignent les poudingues datés
de l’édification des Pyrénées, la formation d’un orogène s’accompagne toujours
d’une intense érosion des roches silicatées qui la constituent (granité, gneiss) et
qui subissent une surrection. Ces roches formant un relief vont être soumises aux
processus d’altération et d’érosion par les eaux météoritiques (précipitations), qui
sont très importants au niveau d’une chaîne de montagnes (effet de foehn). De
même, l’altérabilité des silicates est d’autant plus efficace que les continents se
trouvent dans les zones humides, comme la zone de convergence intertropicale.
De plus, les équations chimiques de l’altération de minéraux silicatés montrent
que, quand une mole d’un minéral silicaté est altérée, alors une mole de CO2
atmosphérique est soustraite à l’atmosphère.
L’altération des silicates, un puits de CO2
CaSÎO3 (wollastonite) + CO2 <
> SiO2 + CaCO3
2Al2Si2O8Ca (feldspath plagioclase) + 2CO2 + 4H2O <
> 2CaCO3 + Si4O10Al4(OH)8 (kaolinite).
Ainsi, la formation d’une chaîne de montagnes conduit nécessairement à la diminution du taux de CO2 contenu dans l’atmosphère et à la formation de roches
carbonatées.
Mais il existe un autre processus bien plus puissant qui permet de soustraire du
carbone et qui est aussi associé à la formation d’une chaîne de montagnes. L’étude
des sédiments provenant de l’érosion de T Himalaya, dont ceux du golfe du Bengale,
montre que le taux de sédimentation y est très élevé. Cela favorise un enfouissement important et efficace du carbone organique constitutif des êtres vivants.
Ce carbone organique est donc intégré avec le temps aux roches carbonées (voir
chapitre 16). Ce processus conduit à une extraction importante de carbone de la
biosphère et de l’atmosphère (6 à 8 millions de tonnes par an). Étant donné que le
CCL est un puissant régulateur de la température atmosphérique (voir chapitre 1 ),
la formation d’une chaîne de montagnes, telle que l’Himalaya et les Andes, et
l’enfouissement de carbone organique associé, induisent donc un refroidissement
du climat sur plusieurs millions d’années. C’est ce qui explique au premier ordre
le refroidissement des 50 derniers millions d années par exemple.
Mais si le CCL était le seul élément régulateur, alors sa très forte concentration
dans l’atmosphère primitive devrait conduire à la formation de sidérites, roches
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