“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 248 — #271
i
i
i
i
i
i
i
i
248
Paléoclimatologie
Dessert et al. (2001) [6] ont simulé l’impact géochimique et climatique de
la mise en place des traps du Deccan. Le volume total de lave mise en place
est de 3×10
6 km
3 , correspondant à l’émission de 1,6×10
18 moles de CO 2 , soit
la moitié du contenu exosphérique actuel en carbone. Cette émission a pu se
produire dans une fenêtre de temps de l’ordre de 10
5 années. Cette échelle de
temps est plus courte que le temps de réponse du cycle géologique du carbone.
On est donc bien en deçà de toute capacité de réponse du paléothermostat
terrestre. Il en résulte une croissance très rapide de la pression partielle de CO 2
qui atteint plus de 3,5 fois son niveau initial en 100 000 ans (soit 1 000 ppmv, en
supposant que le niveau de CO 2 préperturbation était au niveau préindustriel
de 280 ppmv (Dessert et al., 2001 [6]). La température moyenne mondiale
peut ainsi s’accroître de 4
◦ C cent mille ans après le début de la mise en place
des traps.
L’éruption terminée et le temps s’écoulant, le paléothermostat terrestre
joue son rôle stabilisateur. Le surplus de CO 2 est lentement consommé par
l’altération des silicates, elle-même accélérée par l’effet de serre accru. En
2 millions d’années, le niveau de CO 2 revient à un niveau stable, plus bas de
60 ppmv par rapport au niveau préperturbation, correspondant à un refroidissement global de ∼0,5
◦ C par rapport aux températures antérieures à la
mise en place des traps du Deccan (Fig. 6.13). Ce refroidissement est le résultat du remplacement de surfaces continentales faiblement altérables (socle
continental) par 500 000 km
2 de surfaces basaltiques fraîches, huit à dix fois
plus altérables. Mathématiquement, c’est le facteur f 5 du paléothermostat qui
a globalement augmenté (l’ensemble des surfaces continentales est légèrement
plus altérable) et, pour un dégazage qui est revenu à son niveau de préperturbation, le niveau de CO 2 doit se stabiliser plus bas pour imposer l’équilibre
avec l’altération continentale.
Le résultat d’un épisode magmatique, comme la mise en place de traps
continentaux, est donc, dans un premier temps, un épisode de réchauffement
de courte durée (10
5 ans), suivi d’un refroidissement global qui persiste pendant plusieurs millions d’années, tant que les surfaces basaltiques exposées
à l’atmosphère ne sont pas entièrement détruites par l’altération. Une étude
similaire menée sur les traps de Sibérie (limite Permo-Trias) montre que le
niveau de CO 2 atmosphérique se stabilise, quelques millions d’années après le
fin de l’événement, 750 ppmv sous son niveau préperturbation de 4 500 ppmv,
ce qui provoque un refroidissement global de plus de 1
◦ C.
Au moment de la limite K-T, un autre phénomène majeur s’est produit :
une grosse météorite d’un diamètre estimé à une dizaine de kilomètres est
entrée en collision avec la Terre et est tombée dans la péninsule du Yucatan.
Un grand cratère d’impact actuellement enfoui sous mille mètres de sédiments
(cratère du Chicxulub) a été reconnu par la géophysique. Ce phénomène a été
catastrophique, beaucoup plus bref que les grandes éruptions fissurales du
Deccan, qui datent de la même époque, mais qui se sont prolongées pendant
plusieurs centaines de millénaires.
i
i
i
i
i
i
i
i
248
Paléoclimatologie
Dessert et al. (2001) [6] ont simulé l’impact géochimique et climatique de
la mise en place des traps du Deccan. Le volume total de lave mise en place
est de 3×10
6 km
3 , correspondant à l’émission de 1,6×10
18 moles de CO 2 , soit
la moitié du contenu exosphérique actuel en carbone. Cette émission a pu se
produire dans une fenêtre de temps de l’ordre de 10
5 années. Cette échelle de
temps est plus courte que le temps de réponse du cycle géologique du carbone.
On est donc bien en deçà de toute capacité de réponse du paléothermostat
terrestre. Il en résulte une croissance très rapide de la pression partielle de CO 2
qui atteint plus de 3,5 fois son niveau initial en 100 000 ans (soit 1 000 ppmv, en
supposant que le niveau de CO 2 préperturbation était au niveau préindustriel
de 280 ppmv (Dessert et al., 2001 [6]). La température moyenne mondiale
peut ainsi s’accroître de 4
◦ C cent mille ans après le début de la mise en place
des traps.
L’éruption terminée et le temps s’écoulant, le paléothermostat terrestre
joue son rôle stabilisateur. Le surplus de CO 2 est lentement consommé par
l’altération des silicates, elle-même accélérée par l’effet de serre accru. En
2 millions d’années, le niveau de CO 2 revient à un niveau stable, plus bas de
60 ppmv par rapport au niveau préperturbation, correspondant à un refroidissement global de ∼0,5
◦ C par rapport aux températures antérieures à la
mise en place des traps du Deccan (Fig. 6.13). Ce refroidissement est le résultat du remplacement de surfaces continentales faiblement altérables (socle
continental) par 500 000 km
2 de surfaces basaltiques fraîches, huit à dix fois
plus altérables. Mathématiquement, c’est le facteur f 5 du paléothermostat qui
a globalement augmenté (l’ensemble des surfaces continentales est légèrement
plus altérable) et, pour un dégazage qui est revenu à son niveau de préperturbation, le niveau de CO 2 doit se stabiliser plus bas pour imposer l’équilibre
avec l’altération continentale.
Le résultat d’un épisode magmatique, comme la mise en place de traps
continentaux, est donc, dans un premier temps, un épisode de réchauffement
de courte durée (10
5 ans), suivi d’un refroidissement global qui persiste pendant plusieurs millions d’années, tant que les surfaces basaltiques exposées
à l’atmosphère ne sont pas entièrement détruites par l’altération. Une étude
similaire menée sur les traps de Sibérie (limite Permo-Trias) montre que le
niveau de CO 2 atmosphérique se stabilise, quelques millions d’années après le
fin de l’événement, 750 ppmv sous son niveau préperturbation de 4 500 ppmv,
ce qui provoque un refroidissement global de plus de 1
◦ C.
Au moment de la limite K-T, un autre phénomène majeur s’est produit :
une grosse météorite d’un diamètre estimé à une dizaine de kilomètres est
entrée en collision avec la Terre et est tombée dans la péninsule du Yucatan.
Un grand cratère d’impact actuellement enfoui sous mille mètres de sédiments
(cratère du Chicxulub) a été reconnu par la géophysique. Ce phénomène a été
catastrophique, beaucoup plus bref que les grandes éruptions fissurales du
Deccan, qui datent de la même époque, mais qui se sont prolongées pendant
plusieurs centaines de millénaires.