“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 263 — #286
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7. Climat et cycles astronomiques
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la modulation des effets de la précession que l’excentricité possède un rôle
climatique essentiel.
Il est intéressant de noter que le système solaire est chaotique. Cela signifie que le calcul des paramètres orbitaux en général, et en particulier de
l’excentricité, n’est possible qu’à des instants pas trop éloignés de la période
actuelle. En effet, les erreurs augmentent de façon exponentielle avec le temps,
et toute prédiction est impossible au-delà d’une certaine durée. Pour l’excentricité, cette durée est de l’ordre de 20 à 30 millions d’années seulement, ce
qui est finalement très court par rapport à l’âge de la Terre. Au-delà, les variations d’excentricité restent bien entendu de même nature (avec des pseudopériodicités identiques, voisines de 100 000 et 400 000 ans), mais il devient
impossible de dire si, par exemple, il y a 600 millions d’années, l’excentricité
était minimale (proche de zéro) ou maximale (proche de 0,06). Autrement dit,
la phase des oscillations devient a priori imprédictible à long terme (Laskar
et al., 2004 [16]).
7.2.2 Obliquité
Au-delà des paramètres de l’orbite terrestre, il faut aussi prendre en
compte la position de l’axe de rotation de la Terre par rapport au plan orbital,
ou écliptique. Cette position est donnée par deux paramètres axiaux, d’une
part l’obliquité, notée ε, qui représente l’inclinaison de cet axe par rapport à
l’écliptique, et d’autre part la précession des équinoxes, qui indique sa position
absolue par rapport aux étoiles. La position de l’axe de la Terre est modifiée
par l’attraction différentielle de la Lune (et, dans une moindre mesure, du Soleil) sur le bourrelet équatorial. En effet, notre planète est légèrement aplatie,
à cause de la rotation terrestre, et l’attraction gravitationnelle de la Lune sur
la Terre n’est donc pas exactement symétrique. Le bourrelet équatorial, incliné
par rapport à l’orbite lunaire, subit des forces d’attractions qui induisent un
couple sur l’axe de la Terre et en modifient l’orientation. Contrairement aux
paramètres orbitaux, comme l’excentricité, qui ne dépendent que de la mécanique du point, les paramètres axiaux (obliquité et précession) dépendent
donc de la forme de la Terre, ce qui introduit de nouvelles sources d’erreurs et
d’incertitudes. La durée au-delà de laquelle le calcul des paramètres axiaux devient impossible est donc probablement plus courte que pour l’excentricité, et
les calculs deviennent délicats au-delà de quelques millions d’années. En particulier, la forme de la Terre change légèrement sous l’influence des glaciations
avec, durant les maxima glaciaires, d’énormes masses de glace accumulées sur
les continents de l’hémisphère nord. Il a été suggéré que cela pouvait avoir des
conséquences sur le calcul des paramètres axiaux au-delà de quelques millions
d’années seulement. De même, la convection interne dans le manteau terrestre
induit potentiellement des changements de répartition des masses qui peuvent
difficilement être pris en compte dans ces calculs astronomiques. La phase de
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7. Climat et cycles astronomiques
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la modulation des effets de la précession que l’excentricité possède un rôle
climatique essentiel.
Il est intéressant de noter que le système solaire est chaotique. Cela signifie que le calcul des paramètres orbitaux en général, et en particulier de
l’excentricité, n’est possible qu’à des instants pas trop éloignés de la période
actuelle. En effet, les erreurs augmentent de façon exponentielle avec le temps,
et toute prédiction est impossible au-delà d’une certaine durée. Pour l’excentricité, cette durée est de l’ordre de 20 à 30 millions d’années seulement, ce
qui est finalement très court par rapport à l’âge de la Terre. Au-delà, les variations d’excentricité restent bien entendu de même nature (avec des pseudopériodicités identiques, voisines de 100 000 et 400 000 ans), mais il devient
impossible de dire si, par exemple, il y a 600 millions d’années, l’excentricité
était minimale (proche de zéro) ou maximale (proche de 0,06). Autrement dit,
la phase des oscillations devient a priori imprédictible à long terme (Laskar
et al., 2004 [16]).
7.2.2 Obliquité
Au-delà des paramètres de l’orbite terrestre, il faut aussi prendre en
compte la position de l’axe de rotation de la Terre par rapport au plan orbital,
ou écliptique. Cette position est donnée par deux paramètres axiaux, d’une
part l’obliquité, notée ε, qui représente l’inclinaison de cet axe par rapport à
l’écliptique, et d’autre part la précession des équinoxes, qui indique sa position
absolue par rapport aux étoiles. La position de l’axe de la Terre est modifiée
par l’attraction différentielle de la Lune (et, dans une moindre mesure, du Soleil) sur le bourrelet équatorial. En effet, notre planète est légèrement aplatie,
à cause de la rotation terrestre, et l’attraction gravitationnelle de la Lune sur
la Terre n’est donc pas exactement symétrique. Le bourrelet équatorial, incliné
par rapport à l’orbite lunaire, subit des forces d’attractions qui induisent un
couple sur l’axe de la Terre et en modifient l’orientation. Contrairement aux
paramètres orbitaux, comme l’excentricité, qui ne dépendent que de la mécanique du point, les paramètres axiaux (obliquité et précession) dépendent
donc de la forme de la Terre, ce qui introduit de nouvelles sources d’erreurs et
d’incertitudes. La durée au-delà de laquelle le calcul des paramètres axiaux devient impossible est donc probablement plus courte que pour l’excentricité, et
les calculs deviennent délicats au-delà de quelques millions d’années. En particulier, la forme de la Terre change légèrement sous l’influence des glaciations
avec, durant les maxima glaciaires, d’énormes masses de glace accumulées sur
les continents de l’hémisphère nord. Il a été suggéré que cela pouvait avoir des
conséquences sur le calcul des paramètres axiaux au-delà de quelques millions
d’années seulement. De même, la convection interne dans le manteau terrestre
induit potentiellement des changements de répartition des masses qui peuvent
difficilement être pris en compte dans ces calculs astronomiques. La phase de