“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 231 — #254
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6. Les climats du Phanérozoïque
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Enfin, f 5 exprime la dépendance envers le type lithologique. On peut l’exprimer comme un facteur constant égal à 8 ou 10 sur les surfaces basaltiques
fraîches (qui s’altèrent vite) et égal à 1 sur les surfaces granitiques (Dessert
et al., 2001 [6]).
À titre d’exemple, ce formalisme simple permet de montrer que la mise
en place d’une orogène entraîne une augmentation de la consommation de
CO 2 atmosphérique par l’altération des silicates (f 3 augmente), mais que les
conditions du paléothermostat sont toujours vérifiées : le climat se refroidit
globalement, et la diminution des facteurs f 1 et f 2 compense l’augmentation
de f 3 . On dit alors que l’altérabilité des surfaces continentales a changé. En
effet, si le dégazage de la Terre solide ne change pas, l’équation (9) impose
à la consommation de CO 2 par l’altération des silicates de rester quasiment
constante à l’échelle de plusieurs millions d’années. Mais l’équation (10) impose une diminution de f 1 et f 2 en compensation de l’augmentation de f 3 . On
dit que l’altérabilité des surfaces continentales a augmenté, alors que le flux
total d’altération des silicates reste inchangé. Mais pour permettre l’adaptation de f 1 et f 2 aux nouvelles conditions, le niveau de CO 2 d’équilibre est plus
bas, et le climat est plus froid et sec.
De même, la mise en place d’une province basaltique augmente le facteur f 5
et le climat va se refroidir en compensation. De même pour la colonisation
des surfaces continentales que nous détaillerons ci-après.
Il faut noter que la relation 10 est une simplification. La dépendance entre
CO 2 , température et ruissellement continental est complexe et est fonction
dans une large mesure de la configuration paléogéographique, ce qui complique
considérablement le problème.
Enfin, si l’on considère la possibilité de déséquilibre dans le cycle organique
du carbone, l’équation du thermostat s’écrit :
F vol + F MOR + F ow ≈ F sw + F od
(6.12)
où F ow est l’oxydation du carbone organique sédimentaire et F od l’enfouissement total de carbone organique. Si les dépôts venaient à augmenter suite, par
exemple, au développement exceptionnel de conditions de préservation de la
matière organique (mise en place d’anoxie à grande échelle par exemple), alors
que l’oxydation du carbone organique sédimentaire exposé sur les continents
restait constante, on aurait l’inégalité :
(F vol + F MOR ) − F sw ≈ F od − F ow ≥ 0.
(6.13)
Dans ce cas, l’altération des silicates doit devenir inférieure au dégazage total
de la Terre solide pour préserver l’équilibre du paléothermostat. Cette condition sera vérifiée car l’augmentation de l’enfouissement de carbone organique
réduit la pression de CO 2 dans l’air ce qui, au premier ordre, provoque une
diminution des facteurs f 1 et f 2 .
Notons enfin que le paléothermostat constitue une force stabilisatrice du
climat terrestre très puissante. Si des causes extérieures au cycle du CO 2 venaient perturber le climat (rayons cosmiques et nucléation de nuages, passage
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6. Les climats du Phanérozoïque
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Enfin, f 5 exprime la dépendance envers le type lithologique. On peut l’exprimer comme un facteur constant égal à 8 ou 10 sur les surfaces basaltiques
fraîches (qui s’altèrent vite) et égal à 1 sur les surfaces granitiques (Dessert
et al., 2001 [6]).
À titre d’exemple, ce formalisme simple permet de montrer que la mise
en place d’une orogène entraîne une augmentation de la consommation de
CO 2 atmosphérique par l’altération des silicates (f 3 augmente), mais que les
conditions du paléothermostat sont toujours vérifiées : le climat se refroidit
globalement, et la diminution des facteurs f 1 et f 2 compense l’augmentation
de f 3 . On dit alors que l’altérabilité des surfaces continentales a changé. En
effet, si le dégazage de la Terre solide ne change pas, l’équation (9) impose
à la consommation de CO 2 par l’altération des silicates de rester quasiment
constante à l’échelle de plusieurs millions d’années. Mais l’équation (10) impose une diminution de f 1 et f 2 en compensation de l’augmentation de f 3 . On
dit que l’altérabilité des surfaces continentales a augmenté, alors que le flux
total d’altération des silicates reste inchangé. Mais pour permettre l’adaptation de f 1 et f 2 aux nouvelles conditions, le niveau de CO 2 d’équilibre est plus
bas, et le climat est plus froid et sec.
De même, la mise en place d’une province basaltique augmente le facteur f 5
et le climat va se refroidir en compensation. De même pour la colonisation
des surfaces continentales que nous détaillerons ci-après.
Il faut noter que la relation 10 est une simplification. La dépendance entre
CO 2 , température et ruissellement continental est complexe et est fonction
dans une large mesure de la configuration paléogéographique, ce qui complique
considérablement le problème.
Enfin, si l’on considère la possibilité de déséquilibre dans le cycle organique
du carbone, l’équation du thermostat s’écrit :
F vol + F MOR + F ow ≈ F sw + F od
(6.12)
où F ow est l’oxydation du carbone organique sédimentaire et F od l’enfouissement total de carbone organique. Si les dépôts venaient à augmenter suite, par
exemple, au développement exceptionnel de conditions de préservation de la
matière organique (mise en place d’anoxie à grande échelle par exemple), alors
que l’oxydation du carbone organique sédimentaire exposé sur les continents
restait constante, on aurait l’inégalité :
(F vol + F MOR ) − F sw ≈ F od − F ow ≥ 0.
(6.13)
Dans ce cas, l’altération des silicates doit devenir inférieure au dégazage total
de la Terre solide pour préserver l’équilibre du paléothermostat. Cette condition sera vérifiée car l’augmentation de l’enfouissement de carbone organique
réduit la pression de CO 2 dans l’air ce qui, au premier ordre, provoque une
diminution des facteurs f 1 et f 2 .
Notons enfin que le paléothermostat constitue une force stabilisatrice du
climat terrestre très puissante. Si des causes extérieures au cycle du CO 2 venaient perturber le climat (rayons cosmiques et nucléation de nuages, passage