“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 192 — #215
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Paléoclimatologie
La combinaison des équations (7) et (9) donne la quasi égalité suivante :
F vol + F MOR + F ow ≈ F sw + F od .
(5.10)
Si on néglige l’existence de déséquilibres dans le sous cycle organique du carbone (F ow = F od , ce qui est une hypothèse forte), on obtient :
F vol + F MOR ≈ F sw .
(5.11)
La théorie du paléothermostat explique les raisons physiques de cette égalité
en se basant sur deux hypothèses : d’une part, l’altération des roches silicatées
continentales dépend du climat et, en particulier, de la température et du
ruissellement continental. D’autre part, le CO 2 atmosphérique est supposé
être le gaz à effet de serre contrôlant le climat au premier ordre.
Concernant l’altération des silicates, l’intuition de Walker et al. (1981) [30],
basée sur des mesures de taux de dissolution de minéraux silicatés en laboratoire, a été largement vérifiée en milieu naturel. Le flux de consommation de
CO 2 atmosphérique par l’altération des silicates a été mesuré sur un grand
nombre de bassins versants monolithologiques silicatés, à la fois granitiques
(F gra ) et basaltiques (F bas ). Il augmente avec la température T et avec le
ruissellement continental R suivant les lois suivantes :
F gra = k gra R exp
−
48 200
R
1
T
−
1
T 0
(5.12)
F bas = k bas R exp
−
42 300
R
1
T
−
1
T 0
(5.13)
où les flux sont exprimés en moles de CO 2 consommées par m
2 de surface
continentale et par an. L’équation approchée (11) peut donc s’écrire :
F vol + F MOR = A gra k gra R exp
−
48 200
R
1
T
−
1
T 0
+ A bas k bas R exp
−
42 300
R
1
T
−
1
T 0
(5.14)
où A gra et A bas sont les aires continentales où des granites ou basaltes sont
affleurants. Si, pour une raison quelconque liée à la géologie interne, le dégazage de la Terre solide augmente, il faut une augmentation de la température
et du ruissellement pour maintenir la balance du cycle du carbone. Cette
augmentation se fait naturellement par l’accroissement de la teneur en CO 2
dans l’atmosphère, en réponse à l’augmentation du dégazage. En raison de
sa dépendance par rapport au climat, et parce que le CO 2 est un gaz à effet
de serre, l’altération des silicates continentaux va donc traquer et compenser
les fluctuations du dégazage volcanique de CO 2 au cours du temps et ainsi
empêcher des fluctuations énormes du climat terrestre.
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Paléoclimatologie
La combinaison des équations (7) et (9) donne la quasi égalité suivante :
F vol + F MOR + F ow ≈ F sw + F od .
(5.10)
Si on néglige l’existence de déséquilibres dans le sous cycle organique du carbone (F ow = F od , ce qui est une hypothèse forte), on obtient :
F vol + F MOR ≈ F sw .
(5.11)
La théorie du paléothermostat explique les raisons physiques de cette égalité
en se basant sur deux hypothèses : d’une part, l’altération des roches silicatées
continentales dépend du climat et, en particulier, de la température et du
ruissellement continental. D’autre part, le CO 2 atmosphérique est supposé
être le gaz à effet de serre contrôlant le climat au premier ordre.
Concernant l’altération des silicates, l’intuition de Walker et al. (1981) [30],
basée sur des mesures de taux de dissolution de minéraux silicatés en laboratoire, a été largement vérifiée en milieu naturel. Le flux de consommation de
CO 2 atmosphérique par l’altération des silicates a été mesuré sur un grand
nombre de bassins versants monolithologiques silicatés, à la fois granitiques
(F gra ) et basaltiques (F bas ). Il augmente avec la température T et avec le
ruissellement continental R suivant les lois suivantes :
F gra = k gra R exp
−
48 200
R
1
T
−
1
T 0
(5.12)
F bas = k bas R exp
−
42 300
R
1
T
−
1
T 0
(5.13)
où les flux sont exprimés en moles de CO 2 consommées par m
2 de surface
continentale et par an. L’équation approchée (11) peut donc s’écrire :
F vol + F MOR = A gra k gra R exp
−
48 200
R
1
T
−
1
T 0
+ A bas k bas R exp
−
42 300
R
1
T
−
1
T 0
(5.14)
où A gra et A bas sont les aires continentales où des granites ou basaltes sont
affleurants. Si, pour une raison quelconque liée à la géologie interne, le dégazage de la Terre solide augmente, il faut une augmentation de la température
et du ruissellement pour maintenir la balance du cycle du carbone. Cette
augmentation se fait naturellement par l’accroissement de la teneur en CO 2
dans l’atmosphère, en réponse à l’augmentation du dégazage. En raison de
sa dépendance par rapport au climat, et parce que le CO 2 est un gaz à effet
de serre, l’altération des silicates continentaux va donc traquer et compenser
les fluctuations du dégazage volcanique de CO 2 au cours du temps et ainsi
empêcher des fluctuations énormes du climat terrestre.