“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 239 — #262
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6. Les climats du Phanérozoïque
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Ce lent accroissement de la quantité de carbone organique enfoui est aussi responsable d’un apport net d’oxygène au système océan-atmosphère (3 × 10
6 Gt
O 2 ). Ce processus devrait également consommer du CO 2 atmosphérique en
stockant une part de plus en plus grande du carbone photosynthétisé dans
les sédiments. Le paléothermostat (voir chapitre 5, Tome 2) permet d’autre
part de maintenir le quasi équilibre du cycle du carbone. En effet, le refroidissement initié par l’accroissement de l’enfouissement de carbone organique
va être compensé par une réduction de la consommation de CO 2 par l’altération des silicates continentaux. L’évolution de la pression de CO 2 dans
l’atmosphère en réponse avec cette évolution à long terme reste à quantifier.
Un second fait marquant du Mésozoïque est la dislocation de la Pangée,
qui commence dès 250 Ma. Un événement d’une telle ampleur a un impact
majeur sur le climat de la Terre et sur le cycle du carbone. À l’aide d’un modèle numérique couplant un modèle de circulation générale de l’atmosphère
et un modèle des cycles biogéochimiques globaux, Donnadieu et al. (2006) [8]
ont exploré les conséquences climatiques et biogéochimiques de cette dislocation. Une configuration telle que celle de la Pangée implique un ruissellement
continental faible, par suite d’une continentalité importante. En résulte une
altération continentale des silicates partiellement inhibée. Dans le cadre de
la théorie du paléothermostat, le CO 2 atmosphérique va s’élever, forçant la
température à s’accroître jusqu’à ce que la consommation de CO 2 par l’altération des silicates compense à nouveau le dégazage de la Terre solide. Par
contre, une configuration dispersée des continents entraîne une augmentation
du ruissellement et donc une plus grande efficacité de l’altération des silicates.
Il s’en suit une consommation accrue de CO 2 par l’altération (Fig. 6.9), le climat se refroidit jusqu’à ce que le paléothermostat soit à nouveau équilibré.
À dégazage de la Terre solide constant, la température moyenne annuelle des
continents chute de 19
◦ C au début du Trias à 10
◦ C à la fin du Crétacé
(Donnadieu et al., 2006 [8]).
Une constatation intéressante est que ce refroidissement global n’est pas
linéaire sur l’ensemble du Phanérozoïque. Le principal épisode de refroidissement et d’humidification des surfaces continentales se produit dans les derniers étages du Trias, entre le Carnien et le Rhétien (228–199,6 Ma). Le début
et le milieu du Trias sont caractérisés par des températures continentales
très élevées et une aridité poussée (ruissellement continental moyen annuel de
23,5 cm/an seulement), en accord avec les données sédimentologiques, telles
que la mise en place des redbeds et les dépôts massifs d’évaporites. Les pressions de CO 2 atmosphérique correspondantes avoisinent les 3 000 ppmv, en
accord avec les reconstructions existantes (Royer, 2006 [24]) qui suggèrent des
valeurs entre 2 000 et 4 000 ppmv pour la même époque.
Le changement brutal se produit dans le dernier étage du Trias (Rhétien,
203,6–199,6 Ma), où 50 % du refroidissement Mésozoïque se produit. Goddéris
et al. (2008) [14] calculent des pressions de CO 2 de l’ordre de 900 ppmv et des
températures moyennes globales qui ont chuté de 4,6
◦ C. Les niveaux de CO 2
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6. Les climats du Phanérozoïque
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Ce lent accroissement de la quantité de carbone organique enfoui est aussi responsable d’un apport net d’oxygène au système océan-atmosphère (3 × 10
6 Gt
O 2 ). Ce processus devrait également consommer du CO 2 atmosphérique en
stockant une part de plus en plus grande du carbone photosynthétisé dans
les sédiments. Le paléothermostat (voir chapitre 5, Tome 2) permet d’autre
part de maintenir le quasi équilibre du cycle du carbone. En effet, le refroidissement initié par l’accroissement de l’enfouissement de carbone organique
va être compensé par une réduction de la consommation de CO 2 par l’altération des silicates continentaux. L’évolution de la pression de CO 2 dans
l’atmosphère en réponse avec cette évolution à long terme reste à quantifier.
Un second fait marquant du Mésozoïque est la dislocation de la Pangée,
qui commence dès 250 Ma. Un événement d’une telle ampleur a un impact
majeur sur le climat de la Terre et sur le cycle du carbone. À l’aide d’un modèle numérique couplant un modèle de circulation générale de l’atmosphère
et un modèle des cycles biogéochimiques globaux, Donnadieu et al. (2006) [8]
ont exploré les conséquences climatiques et biogéochimiques de cette dislocation. Une configuration telle que celle de la Pangée implique un ruissellement
continental faible, par suite d’une continentalité importante. En résulte une
altération continentale des silicates partiellement inhibée. Dans le cadre de
la théorie du paléothermostat, le CO 2 atmosphérique va s’élever, forçant la
température à s’accroître jusqu’à ce que la consommation de CO 2 par l’altération des silicates compense à nouveau le dégazage de la Terre solide. Par
contre, une configuration dispersée des continents entraîne une augmentation
du ruissellement et donc une plus grande efficacité de l’altération des silicates.
Il s’en suit une consommation accrue de CO 2 par l’altération (Fig. 6.9), le climat se refroidit jusqu’à ce que le paléothermostat soit à nouveau équilibré.
À dégazage de la Terre solide constant, la température moyenne annuelle des
continents chute de 19
◦ C au début du Trias à 10
◦ C à la fin du Crétacé
(Donnadieu et al., 2006 [8]).
Une constatation intéressante est que ce refroidissement global n’est pas
linéaire sur l’ensemble du Phanérozoïque. Le principal épisode de refroidissement et d’humidification des surfaces continentales se produit dans les derniers étages du Trias, entre le Carnien et le Rhétien (228–199,6 Ma). Le début
et le milieu du Trias sont caractérisés par des températures continentales
très élevées et une aridité poussée (ruissellement continental moyen annuel de
23,5 cm/an seulement), en accord avec les données sédimentologiques, telles
que la mise en place des redbeds et les dépôts massifs d’évaporites. Les pressions de CO 2 atmosphérique correspondantes avoisinent les 3 000 ppmv, en
accord avec les reconstructions existantes (Royer, 2006 [24]) qui suggèrent des
valeurs entre 2 000 et 4 000 ppmv pour la même époque.
Le changement brutal se produit dans le dernier étage du Trias (Rhétien,
203,6–199,6 Ma), où 50 % du refroidissement Mésozoïque se produit. Goddéris
et al. (2008) [14] calculent des pressions de CO 2 de l’ordre de 900 ppmv et des
températures moyennes globales qui ont chuté de 4,6
◦ C. Les niveaux de CO 2