“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 282 — #305
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Paléoclimatologie
astronomiques sont souvent également appelés « cycles de Milankovitch », par
abus de langage, bien qu’ils n’aient la plupart du temps rien à voir avec des
changements dans l’étendue des calottes de glace, qui d’ailleurs étaient le plus
souvent inexistantes dans l’histoire de la Terre. La théorie de Milankovitch
est une théorie de l’évolution des calottes de glace. Ce n’est pas une théorie
du climat et elle ne s’applique donc pas de manière générale à tous les changements climatiques d’origine astronomique. Il n’y a a priori aucune raison
de choisir une insolation d’été dans l’hémisphère nord comme un paramètre
de forçage privilégié, si l’on s’intéresse à des composantes du système autres
que les calottes de glace de l’hémisphère nord. Ainsi, selon les indicateurs
qui sont mesurés (sédimentologie, isotopes de l’oxygène ou du carbone, couleur...), selon les sites et selon les périodes géologiques considérées, les cycles
correspondront à diverses périodicités astronomiques correspondant aux variations de la précession, ou de l’obliquité ou bien celles de l’excentricité. Ces
alternances sédimentaires peuvent être d’origines très diverses, et elles restent
parfois assez mal comprises. Des exemples existent à plus ou moins toutes les
époques de l’histoire de la Terre.
Un exemple récent concerne les dépôts de matière organique en mer
Méditerranée, qui surviennent parfois sous forme de couches noires bien identifiables, appelées sapropèles. Ces niveaux riches en matière organique sont
expliqués soit par une augmentation de la production biologique de surface,
soit par un changement de circulation des eaux profondes Méditerranéennes,
qui seraient mal oxygénées lors de ces événements, à l’image de la mer Noire
aujourd’hui. En effet, ces événements de sapropèles correspondent à des épisodes pluvieux sur l’Afrique saharienne, voire sur l’ensemble du bassin méditerranéen, et donc à des apports d’eau douce suffisamment importants, via
le Nil et les pluies, pour perturber la formation d’eaux profondes et donc
l’oxygénation de la Méditerranée. Quel qu’en soit le mécanisme, ces niveaux
sédimentaires apparaissent, à quelques exceptions près, au rythme des variations de précession depuis le Miocène, il y a environ 14 millions d’années,
jusqu’au dernier événement en date, nommé S1, au début de notre interglaciaire, il y a environ 7 000 ans. Comme cela est indiqué sur la Figure 7.10
ci-dessous, cette cyclicité est suffisamment bien marquée pour être utilisée
non seulement comme une méthode de datation, mais surtout pour calibrer
la méthode radiométrique
40 Ar/
39 Ar (Kuiper et al., 2008 [15]). Comme celà
a déjà été évoqué plus haut, cette façon d’établir les échelles d’âge, ou cyclostratigraphie, permet d’atteindre des précisions bien supérieures aux méthodes
radiométriques usuelles, dont les incertitudes croissent quand on remonte le
temps.
La chronologie est ainsi bien souvent le premier intérêt d’identifier des
cycles astronomiques dans les séries sédimentaires anciennes. L’exemple le plus
fameux de cyclicité retrouvée dans les enregistrements géologiques concerne les
alternances marno-calcaires. En effet, dès la fin du xix
e siècle, Gilbert suggéra
que ces successions sédimentaires, qu’il étudia dans les formations calcaires
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astronomiques sont souvent également appelés « cycles de Milankovitch », par
abus de langage, bien qu’ils n’aient la plupart du temps rien à voir avec des
changements dans l’étendue des calottes de glace, qui d’ailleurs étaient le plus
souvent inexistantes dans l’histoire de la Terre. La théorie de Milankovitch
est une théorie de l’évolution des calottes de glace. Ce n’est pas une théorie
du climat et elle ne s’applique donc pas de manière générale à tous les changements climatiques d’origine astronomique. Il n’y a a priori aucune raison
de choisir une insolation d’été dans l’hémisphère nord comme un paramètre
de forçage privilégié, si l’on s’intéresse à des composantes du système autres
que les calottes de glace de l’hémisphère nord. Ainsi, selon les indicateurs
qui sont mesurés (sédimentologie, isotopes de l’oxygène ou du carbone, couleur...), selon les sites et selon les périodes géologiques considérées, les cycles
correspondront à diverses périodicités astronomiques correspondant aux variations de la précession, ou de l’obliquité ou bien celles de l’excentricité. Ces
alternances sédimentaires peuvent être d’origines très diverses, et elles restent
parfois assez mal comprises. Des exemples existent à plus ou moins toutes les
époques de l’histoire de la Terre.
Un exemple récent concerne les dépôts de matière organique en mer
Méditerranée, qui surviennent parfois sous forme de couches noires bien identifiables, appelées sapropèles. Ces niveaux riches en matière organique sont
expliqués soit par une augmentation de la production biologique de surface,
soit par un changement de circulation des eaux profondes Méditerranéennes,
qui seraient mal oxygénées lors de ces événements, à l’image de la mer Noire
aujourd’hui. En effet, ces événements de sapropèles correspondent à des épisodes pluvieux sur l’Afrique saharienne, voire sur l’ensemble du bassin méditerranéen, et donc à des apports d’eau douce suffisamment importants, via
le Nil et les pluies, pour perturber la formation d’eaux profondes et donc
l’oxygénation de la Méditerranée. Quel qu’en soit le mécanisme, ces niveaux
sédimentaires apparaissent, à quelques exceptions près, au rythme des variations de précession depuis le Miocène, il y a environ 14 millions d’années,
jusqu’au dernier événement en date, nommé S1, au début de notre interglaciaire, il y a environ 7 000 ans. Comme cela est indiqué sur la Figure 7.10
ci-dessous, cette cyclicité est suffisamment bien marquée pour être utilisée
non seulement comme une méthode de datation, mais surtout pour calibrer
la méthode radiométrique
40 Ar/
39 Ar (Kuiper et al., 2008 [15]). Comme celà
a déjà été évoqué plus haut, cette façon d’établir les échelles d’âge, ou cyclostratigraphie, permet d’atteindre des précisions bien supérieures aux méthodes
radiométriques usuelles, dont les incertitudes croissent quand on remonte le
temps.
La chronologie est ainsi bien souvent le premier intérêt d’identifier des
cycles astronomiques dans les séries sédimentaires anciennes. L’exemple le plus
fameux de cyclicité retrouvée dans les enregistrements géologiques concerne les
alternances marno-calcaires. En effet, dès la fin du xix
e siècle, Gilbert suggéra
que ces successions sédimentaires, qu’il étudia dans les formations calcaires