“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 233 — #256
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6. Les climats du Phanérozoïque
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qui s’étend de l’Ordovicien moyen au début du Silurien. Elle se produit dans
un contexte paléogéographique particulier, le continent de Gondwana étant
essentiellement situé autour du pôle Sud. Une vaste calotte glaciaire s’y était
développée. Au maximum de la glaciation, la calotte atteint le Gondwana
Nord, soit le nord et l’ouest de l’Afrique actuelle. Les causes précises de cette
glaciation sont mal connues. Elle se produit alors que les estimations du niveau de CO 2 atmosphériques sont autour de 17 fois la pression actuelle de
CO 2 d’après le modèle GEOCARB III (Berner, 2004 [1]), ce qui semble en
contradiction avec la mise en place d’un événement glaciaire. Des simulations
réalisées à l’aide du modèle climatique GENESIS montrent en effet que le
niveau de CO 2 requis pour initier l’apparition d’une calotte glaciaire sur le
Gondwana doit passer sous le seuil de 2 200 ppmv. Néanmoins, la nouvelle
version de GEOCARB conduit à calculer des niveaux de CO 2 plus bas, aux
alentours de 2 700 ppmv, plus proches du seuil d’englacement. Kump et al.
(1999) [18] proposent que le niveau de CO 2 ait pu être réduit à l’Hirnantien,
pendant le pic de glaciation, en réponse à la mise en place des orogènes calédonienne et appalachienne au cours de l’Ordovicien moyen et supérieur, ce qui
aurait entraîné une augmentation de l’altérabilité des surfaces continentales.
Cette activité tectonique accrue se marque dans une augmentation rapide du
rapport
87 Sr/
86 Sr de l’eau de mer (Veizer et al., 1999 [28]), enregistrant une
augmentation du rapport
87 Sr/
86 Sr des produits d’altération comme c’est le
cas aujourd’hui dans l’Himalaya. Cet enrichissement en
87 Sr provient de la
fusion partielle de roches impliquées dans le plissement, autorisant la migration du
87 Sr formé par la désintégration radioactive du Rb présent dans les
roches potassiques peu altérables vers des silicates calciques plus altérables.
Les niveaux de CO 2 globalement bas qui résultent de l’altération accrue permettent le développement d’une calotte glaciaire sur le Gondwana. En réponse
à cette accumulation de glace sur les continents, le niveau marin s’abaisse et
les plates-formes carbonatées émergent ; elles sont alors soumises à une altération rapide, ce qui permet d’expliquer une rapide remontée du δ
13 C des
sédiments carbonatés pendant la glaciation (excursion positive de 8 %%) L’altération des carbonates transférant du CO 2 de l’atmosphère vers l’océan, la
teneur en CO 2 atmosphérique diminue à 2 100 ppmv, intensifiant la glaciation. La couverture de glace augmente sur le Gondwana, ce qui a réduit in
fine la surface des silicates continentaux exposés à l’altération et a provoqué
l’accumulation du CO 2 dans l’atmosphère. Ce scénario séduisant a été testé
avec un modèle climatique simple (Kump et al., 1999 [18]).
Une étude récente a démontré le rôle clé joué par la dérive des continents
sur la mise en place de conditions froides généralisées dès l’Ordovicien moyen
et jusqu’au Silurien inférieur, indépendamment du pic glaciaire de l’Hirnantien. En effet, trois grands blocs continentaux traversent la zone de convergence intertropicale au cours de cette période, favorisant la consommation de
CO 2 atmosphérique par une altération chimique facilitée par des conditions
chaudes et humides (Nardin et al., 2011 [20]).
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6. Les climats du Phanérozoïque
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qui s’étend de l’Ordovicien moyen au début du Silurien. Elle se produit dans
un contexte paléogéographique particulier, le continent de Gondwana étant
essentiellement situé autour du pôle Sud. Une vaste calotte glaciaire s’y était
développée. Au maximum de la glaciation, la calotte atteint le Gondwana
Nord, soit le nord et l’ouest de l’Afrique actuelle. Les causes précises de cette
glaciation sont mal connues. Elle se produit alors que les estimations du niveau de CO 2 atmosphériques sont autour de 17 fois la pression actuelle de
CO 2 d’après le modèle GEOCARB III (Berner, 2004 [1]), ce qui semble en
contradiction avec la mise en place d’un événement glaciaire. Des simulations
réalisées à l’aide du modèle climatique GENESIS montrent en effet que le
niveau de CO 2 requis pour initier l’apparition d’une calotte glaciaire sur le
Gondwana doit passer sous le seuil de 2 200 ppmv. Néanmoins, la nouvelle
version de GEOCARB conduit à calculer des niveaux de CO 2 plus bas, aux
alentours de 2 700 ppmv, plus proches du seuil d’englacement. Kump et al.
(1999) [18] proposent que le niveau de CO 2 ait pu être réduit à l’Hirnantien,
pendant le pic de glaciation, en réponse à la mise en place des orogènes calédonienne et appalachienne au cours de l’Ordovicien moyen et supérieur, ce qui
aurait entraîné une augmentation de l’altérabilité des surfaces continentales.
Cette activité tectonique accrue se marque dans une augmentation rapide du
rapport
87 Sr/
86 Sr de l’eau de mer (Veizer et al., 1999 [28]), enregistrant une
augmentation du rapport
87 Sr/
86 Sr des produits d’altération comme c’est le
cas aujourd’hui dans l’Himalaya. Cet enrichissement en
87 Sr provient de la
fusion partielle de roches impliquées dans le plissement, autorisant la migration du
87 Sr formé par la désintégration radioactive du Rb présent dans les
roches potassiques peu altérables vers des silicates calciques plus altérables.
Les niveaux de CO 2 globalement bas qui résultent de l’altération accrue permettent le développement d’une calotte glaciaire sur le Gondwana. En réponse
à cette accumulation de glace sur les continents, le niveau marin s’abaisse et
les plates-formes carbonatées émergent ; elles sont alors soumises à une altération rapide, ce qui permet d’expliquer une rapide remontée du δ
13 C des
sédiments carbonatés pendant la glaciation (excursion positive de 8 %%) L’altération des carbonates transférant du CO 2 de l’atmosphère vers l’océan, la
teneur en CO 2 atmosphérique diminue à 2 100 ppmv, intensifiant la glaciation. La couverture de glace augmente sur le Gondwana, ce qui a réduit in
fine la surface des silicates continentaux exposés à l’altération et a provoqué
l’accumulation du CO 2 dans l’atmosphère. Ce scénario séduisant a été testé
avec un modèle climatique simple (Kump et al., 1999 [18]).
Une étude récente a démontré le rôle clé joué par la dérive des continents
sur la mise en place de conditions froides généralisées dès l’Ordovicien moyen
et jusqu’au Silurien inférieur, indépendamment du pic glaciaire de l’Hirnantien. En effet, trois grands blocs continentaux traversent la zone de convergence intertropicale au cours de cette période, favorisant la consommation de
CO 2 atmosphérique par une altération chimique facilitée par des conditions
chaudes et humides (Nardin et al., 2011 [20]).