“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 83 — #106
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3. L’évolution des climats à l’échelle des temps géologiques
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contribution du méthane sur l’effet de serre est donc extrêmement efficace,
mais les teneurs atmosphériques restent très mal contraintes.
Les vestiges de plusieurs périodes glaciaires, datées entre 3 et 2 Ga, ont
été découverts en Afrique du Sud, en Europe et en Amérique du Nord. Les
plus anciennes preuves d’une glaciation sont âgées de la fin de l’Archéen, vers
2,9 Ga. Elles ont été découvertes dans les unités du groupe géologique Mozaan
en Afrique du Sud. La glaciation suivante se nomme la glaciation huronienne,
suite à la découverte d’une formation sédimentaire d’origine glaciaire dans la
province de l’Ontario au Canada. Elle est constituée en réalité d’une succession
de trois événements glaciaires, datés entre 2,45 Ga et 2,2 Ga, et dont on
retrouve les traces en Amérique du Nord, en Europe et en Afrique du Sud.
Ces vestiges glaciaires situés aux basses latitudes et à basse altitude suggèrent
que la Terre aurait pu être entièrement englacée. La période (2,8−2 Ga) est,
par ailleurs, une période charnière dans l’histoire de la Terre, avec le début
de l’oxygénation de l’atmosphère et des océans.
Le milliard d’années suivant (entre 2 et 1 Ga) est paradoxalement moins
bien documenté. L’absence de vestige glaciaire avéré pendant cet intervalle
suggère (mais ne démontre pas) que le climat de la Terre s’est stabilisé dans
une configuration chaude. Ensuite, la Terre connaît à plusieurs reprises des
périodes de glaciation, à la fin du Précambrien (ou Néoprotérozoïque) entre
750 Ma et 540 Ma. Les découvertes, en Chine et en Australie, de formations
sédimentaires glaciaires marines situées à de très basses latitudes datant de
cette époque suggèrent un englacement total de la Terre : ce sont les célèbres
épisodes de Terre « boule de neige » (snowball Earth, en anglais). Ces formations glaciaires sont surmontées par des unités carbonatées (actuellement, la
production carbonatée est principalement localisée dans les mers tropicales
chaudes). La rapidité (à l’échelle des temps géologiques) de cette transition
entre formations glaciaires et carbonatées constitue une particularité dans
l’histoire climatique de la Terre. De nombreuses études ont été entreprises ces
dernières années pour comprendre les modalités d’entrée et de sortie de ces
phases glaciaires.
La limite Précambrien/Cambrien (542 Ma) marque un nouveau tournant
dans l’histoire climatique de la Terre. Le climat du Phanérozoïque se stabilise dans une gamme de températures moyennes globales proche de l’actuelle d’après les mesures des rapports isotopiques de l’oxygène. Cette période est ponctuée par trois glaciations importantes à la fin de l’Ordovicien
(vers 443 Ma), au Permo-Carbonifère (entre 320 et 270 Ma) et à la fin du
Cénozoïque (depuis 40 Ma). Les vestiges de la première glaciation sont bien
connus au nord de l’Afrique, en particulier dans le Sahara, dans la péninsule arabique et en Afrique du Sud. Cette glaciation pourrait n’avoir duré que
quelques centaines de milliers d’années d’après des études biostratigraphiques,
mais cette durée fait encore l’objet de débats. La période ordovicienne se termine également avec la première extinction biologique majeure au cours de
laquelle disparaît une grande proportion de la faune marine (les continents ne
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