“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 104 — #127
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Paléoclimatologie
Les variations de cette quantité d’eau atmosphérique, en réponse à des changements climatiques, n’auront qu’une incidence centimétrique sur le niveau des
océans, bien en deçà des variations qu’il est possible de détecter à l’échelle des
temps géologiques. Mais les changements climatiques peuvent également induire des variations de volume des océans par le biais de la dilatation ou de la
contraction des eaux. Un réchauffement climatique global de quelques degrés
de la surface de la Terre se traduit par une dilatation des océans de l’ordre de
quelques dizaines de centimètres, hausse toutefois encore bien trop modeste
pour expliquer les changements observés à l’échelle des temps géologiques.
Les variations des volumes d’eau des bassins océaniques sur des échelles
de temps comprises entre 1 ka et 100 ka peuvent trouver leur origine dans
la formation ou la fonte d’une calotte de glace. La quantité d’eau séquestrée
sous forme de glace peut conduire à des variations eustatiques supérieures à
100 m. La présence de glace au pôle est un phénomène épisodique, car elle
implique la présence d’un continent en position (quasi-)polaire et des conditions climatiques permettant la formation d’une couverture neigeuse pérenne.
À l’échelle des temps géologiques, ces conditions sont parfois remplies. Ainsi,
la glaciation gondwanienne couvre de glace le sud du continent Gondwana
(qui correspond actuellement à la zone sud de l’Amérique du Sud, la partie
sud de l’Afrique, le sud de la péninsule arabique, une partie de l’Inde et de
l’Australie et tout l’Antarctique, ces zones étant à l’époque réunies) pendant
environ 50 millions d’années (320 − 270 Ma), marqués par quelques phases
alternées de développement et de résorption de la calotte de glace. La modélisation numérique permet d’estimer la variation du niveau des océans correspondant au volume d’eau séquestré à environ 200 m (contre 70 m pour la
calotte antarctique aujourd’hui). Il est également possible que l’assèchement
de mers ou de bassins marginaux ait entraîné une hausse du niveau marin
global. C’est le cas de la crise messinienne, autour de 5,5 Ma, qui se manifeste
par un assèchement de la mer Méditerranée, à l’exception de quelques bassins
profonds (dans lesquels se déposent d’importantes quantités d’évaporites), et
une hausse du niveau marin de l’ordre de 10 mètres (variation partiellement
masquée par les fluctuations de volume de la calotte antarctique). Enfin, les
stockages d’eau dans des lacs, fleuves et rivières (∼0,26 millions de km
3 ) ou
dans des réservoirs souterrains (∼9 millions de km
3 ) doivent contribuer de
manière très marginale.
Les variations du niveau des océans résultent également des variations du
volume des bassins océaniques. Le mécanisme le plus fréquemment évoqué
pour expliquer les variations du niveau de la mer à l’échelle des temps géologiques réside dans les variations topographiques du plancher océanique. Hays
et Pitman (1973) ont montré que le profil topographique du plancher océanique, plus précisément de la dorsale, était fonction de sa vitesse d’accrétion.
De ce fait, les périodes pendant lesquelles les vitesses d’ouverture sont élevées
doivent correspondre à des périodes de haut niveau marin. Le taux de production de croûte océanique (normalisé par rapport au taux de production
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Paléoclimatologie
Les variations de cette quantité d’eau atmosphérique, en réponse à des changements climatiques, n’auront qu’une incidence centimétrique sur le niveau des
océans, bien en deçà des variations qu’il est possible de détecter à l’échelle des
temps géologiques. Mais les changements climatiques peuvent également induire des variations de volume des océans par le biais de la dilatation ou de la
contraction des eaux. Un réchauffement climatique global de quelques degrés
de la surface de la Terre se traduit par une dilatation des océans de l’ordre de
quelques dizaines de centimètres, hausse toutefois encore bien trop modeste
pour expliquer les changements observés à l’échelle des temps géologiques.
Les variations des volumes d’eau des bassins océaniques sur des échelles
de temps comprises entre 1 ka et 100 ka peuvent trouver leur origine dans
la formation ou la fonte d’une calotte de glace. La quantité d’eau séquestrée
sous forme de glace peut conduire à des variations eustatiques supérieures à
100 m. La présence de glace au pôle est un phénomène épisodique, car elle
implique la présence d’un continent en position (quasi-)polaire et des conditions climatiques permettant la formation d’une couverture neigeuse pérenne.
À l’échelle des temps géologiques, ces conditions sont parfois remplies. Ainsi,
la glaciation gondwanienne couvre de glace le sud du continent Gondwana
(qui correspond actuellement à la zone sud de l’Amérique du Sud, la partie
sud de l’Afrique, le sud de la péninsule arabique, une partie de l’Inde et de
l’Australie et tout l’Antarctique, ces zones étant à l’époque réunies) pendant
environ 50 millions d’années (320 − 270 Ma), marqués par quelques phases
alternées de développement et de résorption de la calotte de glace. La modélisation numérique permet d’estimer la variation du niveau des océans correspondant au volume d’eau séquestré à environ 200 m (contre 70 m pour la
calotte antarctique aujourd’hui). Il est également possible que l’assèchement
de mers ou de bassins marginaux ait entraîné une hausse du niveau marin
global. C’est le cas de la crise messinienne, autour de 5,5 Ma, qui se manifeste
par un assèchement de la mer Méditerranée, à l’exception de quelques bassins
profonds (dans lesquels se déposent d’importantes quantités d’évaporites), et
une hausse du niveau marin de l’ordre de 10 mètres (variation partiellement
masquée par les fluctuations de volume de la calotte antarctique). Enfin, les
stockages d’eau dans des lacs, fleuves et rivières (∼0,26 millions de km
3 ) ou
dans des réservoirs souterrains (∼9 millions de km
3 ) doivent contribuer de
manière très marginale.
Les variations du niveau des océans résultent également des variations du
volume des bassins océaniques. Le mécanisme le plus fréquemment évoqué
pour expliquer les variations du niveau de la mer à l’échelle des temps géologiques réside dans les variations topographiques du plancher océanique. Hays
et Pitman (1973) ont montré que le profil topographique du plancher océanique, plus précisément de la dorsale, était fonction de sa vitesse d’accrétion.
De ce fait, les périodes pendant lesquelles les vitesses d’ouverture sont élevées
doivent correspondre à des périodes de haut niveau marin. Le taux de production de croûte océanique (normalisé par rapport au taux de production