“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 93 — #116
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3. L’évolution des climats à l’échelle des temps géologiques
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Les mouvements désormais assez bien connus des grandes masses lithosphériques s’inscrivent dans la théorie classique de la tectonique des plaques.
Cependant, les plaques (accompagnées probablement du manteau terrestre)
peuvent dériver ensemble par rapport à l’axe de rotation de la Terre. Cette
dérive globale résulte des changements de répartition des masses au sein du
globe ou des changements dans l’agencement des mouvements convectifs dans
le manteau qui modifient le tenseur d’inertie de notre planète, dont l’axe maximum est aligné avec l’axe de rotation. En 1972, Morgan a proposé d’utiliser
les points chauds associés aux panaches convectifs issus du manteau profond
comme un référentiel absolu (les mouvements dans le manteau profond étant
dix fois plus lents que ceux des plaques lithosphériques). Les mouvements de
quelques plaques lithosphériques peuvent ainsi être définis dans le référentiel dit « des points chauds ». Les amplitudes de cette dérive n’excèdent pas
en moyenne 1
◦ par million d’années au cours des 130 derniers millions d’années. Il existe néanmoins des événements rapides (quelques millions d’années)
au cours desquels une dérive globale ayant atteint 10
◦ environ de l’ensemble
des masses continentales a été observée, par exemple au Paléocène. Des événements de plus grande amplitude encore ont également été suggérés, par
exemple un mouvement de 90
◦ entre le Cambrien inférieur et moyen. Mais
des dérives globales de cette ampleur demandent à être confirmées.
3.2.2 L’outil paléomagnétique, les tests
et les incertitudes
Pour comprendre la difficulté d’obtenir des reconstructions paléogéographiques robustes, il est nécessaire de se pencher sur l’outil paléomagnétique
mis en œuvre. La direction du champ magnétique est mesurée en laboratoire
à l’aide d’un magnétomètre, appareil capable de détecter des aimantations
rémanentes n’excédant pas 10
−12 A/m, sur des échantillons cylindriques d’environ 10 cm
3 , prélevés dans des formations sédimentaires ou volcaniques et
orientés dans l’espace aussi parfaitement que possible. Cette orientation dans
l’espace de l’échantillon prélevé sur le terrain est cruciale pour déterminer
la direction du vecteur aimantation (représentée par l’inclinaison et la déclinaison), puis calculer la position (longitude et latitude) du pôle magnétique
virtuel associé. Pour obtenir un pôle magnétique virtuel fiable, plusieurs critères doivent être satisfaits. Tout d’abord, nous devons disposer d’un nombre
d’échantillons suffisant. Le nombre d’échantillons prélevés est en général de
huit par site, et le nombre de sites de prélèvement au sein d’une formation
géologique est au minimum six sites, mais davantage en général. Comme en
traitement du signal, augmenter le nombre de sites et d’échantillons par site
revient à améliorer le rapport signal sur bruit (donc diminuer les sources d’erreurs). L’incertitude sur le pôle magnétique virtuel est de l’ordre de quelques
degrés (1
◦ = 111 km) dans le meilleur des cas, ce qui représente tout de
même quelques centaines de kilomètres. Les déplacements de blocs inférieurs à
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3. L’évolution des climats à l’échelle des temps géologiques
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Les mouvements désormais assez bien connus des grandes masses lithosphériques s’inscrivent dans la théorie classique de la tectonique des plaques.
Cependant, les plaques (accompagnées probablement du manteau terrestre)
peuvent dériver ensemble par rapport à l’axe de rotation de la Terre. Cette
dérive globale résulte des changements de répartition des masses au sein du
globe ou des changements dans l’agencement des mouvements convectifs dans
le manteau qui modifient le tenseur d’inertie de notre planète, dont l’axe maximum est aligné avec l’axe de rotation. En 1972, Morgan a proposé d’utiliser
les points chauds associés aux panaches convectifs issus du manteau profond
comme un référentiel absolu (les mouvements dans le manteau profond étant
dix fois plus lents que ceux des plaques lithosphériques). Les mouvements de
quelques plaques lithosphériques peuvent ainsi être définis dans le référentiel dit « des points chauds ». Les amplitudes de cette dérive n’excèdent pas
en moyenne 1
◦ par million d’années au cours des 130 derniers millions d’années. Il existe néanmoins des événements rapides (quelques millions d’années)
au cours desquels une dérive globale ayant atteint 10
◦ environ de l’ensemble
des masses continentales a été observée, par exemple au Paléocène. Des événements de plus grande amplitude encore ont également été suggérés, par
exemple un mouvement de 90
◦ entre le Cambrien inférieur et moyen. Mais
des dérives globales de cette ampleur demandent à être confirmées.
3.2.2 L’outil paléomagnétique, les tests
et les incertitudes
Pour comprendre la difficulté d’obtenir des reconstructions paléogéographiques robustes, il est nécessaire de se pencher sur l’outil paléomagnétique
mis en œuvre. La direction du champ magnétique est mesurée en laboratoire
à l’aide d’un magnétomètre, appareil capable de détecter des aimantations
rémanentes n’excédant pas 10
−12 A/m, sur des échantillons cylindriques d’environ 10 cm
3 , prélevés dans des formations sédimentaires ou volcaniques et
orientés dans l’espace aussi parfaitement que possible. Cette orientation dans
l’espace de l’échantillon prélevé sur le terrain est cruciale pour déterminer
la direction du vecteur aimantation (représentée par l’inclinaison et la déclinaison), puis calculer la position (longitude et latitude) du pôle magnétique
virtuel associé. Pour obtenir un pôle magnétique virtuel fiable, plusieurs critères doivent être satisfaits. Tout d’abord, nous devons disposer d’un nombre
d’échantillons suffisant. Le nombre d’échantillons prélevés est en général de
huit par site, et le nombre de sites de prélèvement au sein d’une formation
géologique est au minimum six sites, mais davantage en général. Comme en
traitement du signal, augmenter le nombre de sites et d’échantillons par site
revient à améliorer le rapport signal sur bruit (donc diminuer les sources d’erreurs). L’incertitude sur le pôle magnétique virtuel est de l’ordre de quelques
degrés (1
◦ = 111 km) dans le meilleur des cas, ce qui représente tout de
même quelques centaines de kilomètres. Les déplacements de blocs inférieurs à