“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 286 — #309
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Paléoclimatologie
du niveau marin, de la topographie des fonds océaniques, voire même de la
stratification de l’océan. De façon générale, plus qu’une périodicité donnée, il
est souhaitable de trouver une structure cohérente entre plusieurs périodicités qui corresponde bien au forçage astronomique. Par exemple, la présence
de trois périodicités dans un rapport 1 :5 :20 est souvent interprétée comme
correspondant à la précession (∼20 ka) et aux périodicités de l’excentricité
(∼100 ka et ∼400 ka), même si les fréquences ont pu changer dans le passé,
et même si les informations chronologiques ne permettent pas, par ailleurs, de
déterminer avec confiance les périodicités enregistrées.
S’il faut trouver une périodicité particulièrement stable dans le passé, c’est
sans doute le cycle de 405 ka associé aux variation d’excentricité qui est le
meilleur choix possible (Laskar et al., 2004 [16]). En effet, comme cela est
indiqué au paragraphe IIa, le système solaire est chaotique et il est impossible de calculer précisément son évolution au-delà de quelques dizaines de
millions d’années. Cependant, si les perturbations associées aux planètes internes (de Mercure à Mars) sont assez vite imprédictibles, les planètes externes
(en particulier, Jupiter et Saturne) ont des mouvements à long terme beaucoup plus réguliers. Il en résulte une très grande stabilité de la périodicité à
405 ka, qui par conséquent peut être utilisée comme un repère chronologique
sur plusieurs centaines de millions d’années. Selon Laskar et al. (2004) [16],
la dispersion des solutions sur les derniers 250 millions d’années, pour cette
périodicité, est inférieure à un cycle (<400 ka). Ceci ouvre donc l’espoir de
construire une chronologie absolue très précise non seulement sur le Cénozoïque (depuis 65 Ma) mais aussi sur l’ensemble du Mésozoïque (entre 65 Ma
et 250 Ma). Ces cycles peuvent en effet être systématiquement numérotés
depuis l’époque actuelle jusque dans le passé lointain, offrant ainsi un nouveau repérage stratigraphique dans l’échelle géologique. Par exemple, sur la
Figure 7.14, on remarque la très nette présence de ces cycles durant la période
Oligocene. Par ailleurs, les transitions Éocene-Oligocene (événement Oi-1) ou
bien Oligocene-Miocene (événement Mi-1) correspondent à des périodes climatiques particulièrement « froides » selon les isotopes de l’oxygène. De plus,
ces extrema peuvent être mis en relation avec des minima dans le forçage
astronomique lié à l’obliquité (minima de la modulation d’amplitude). Il est
à noter que les cycles d’excentricité à 405 ka ont aussi probablement un rôle
important à jouer pour les climats du Quaternaire. En effet, bien que les
changements du volume des calottes de glace soient largement dominés par
le cycle de 100 ka, ce n’est pas forcément le cas pour d’autres indicateurs.
En particulier, on retrouve dans les isotopes
13 C des foraminifères benthiques
une très nette signature dans cette bande de fréquence, avec des cycles entre
400 et 500 ka (Wang et al., 2004 [29]). Il a été suggéré que ceux-ci traduisent
des changements dans le cycle global du carbone, qui ont pu induire les différentes phases climatiques du dernier million d’années, avec la transition entre
des cycles à 41 ka avant 1 Ma, puis des cycles à 100 ka entre 450 ka et 1 Ma,
puis ensuite des cycles de plus grande amplitude.
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Paléoclimatologie
du niveau marin, de la topographie des fonds océaniques, voire même de la
stratification de l’océan. De façon générale, plus qu’une périodicité donnée, il
est souhaitable de trouver une structure cohérente entre plusieurs périodicités qui corresponde bien au forçage astronomique. Par exemple, la présence
de trois périodicités dans un rapport 1 :5 :20 est souvent interprétée comme
correspondant à la précession (∼20 ka) et aux périodicités de l’excentricité
(∼100 ka et ∼400 ka), même si les fréquences ont pu changer dans le passé,
et même si les informations chronologiques ne permettent pas, par ailleurs, de
déterminer avec confiance les périodicités enregistrées.
S’il faut trouver une périodicité particulièrement stable dans le passé, c’est
sans doute le cycle de 405 ka associé aux variation d’excentricité qui est le
meilleur choix possible (Laskar et al., 2004 [16]). En effet, comme cela est
indiqué au paragraphe IIa, le système solaire est chaotique et il est impossible de calculer précisément son évolution au-delà de quelques dizaines de
millions d’années. Cependant, si les perturbations associées aux planètes internes (de Mercure à Mars) sont assez vite imprédictibles, les planètes externes
(en particulier, Jupiter et Saturne) ont des mouvements à long terme beaucoup plus réguliers. Il en résulte une très grande stabilité de la périodicité à
405 ka, qui par conséquent peut être utilisée comme un repère chronologique
sur plusieurs centaines de millions d’années. Selon Laskar et al. (2004) [16],
la dispersion des solutions sur les derniers 250 millions d’années, pour cette
périodicité, est inférieure à un cycle (<400 ka). Ceci ouvre donc l’espoir de
construire une chronologie absolue très précise non seulement sur le Cénozoïque (depuis 65 Ma) mais aussi sur l’ensemble du Mésozoïque (entre 65 Ma
et 250 Ma). Ces cycles peuvent en effet être systématiquement numérotés
depuis l’époque actuelle jusque dans le passé lointain, offrant ainsi un nouveau repérage stratigraphique dans l’échelle géologique. Par exemple, sur la
Figure 7.14, on remarque la très nette présence de ces cycles durant la période
Oligocene. Par ailleurs, les transitions Éocene-Oligocene (événement Oi-1) ou
bien Oligocene-Miocene (événement Mi-1) correspondent à des périodes climatiques particulièrement « froides » selon les isotopes de l’oxygène. De plus,
ces extrema peuvent être mis en relation avec des minima dans le forçage
astronomique lié à l’obliquité (minima de la modulation d’amplitude). Il est
à noter que les cycles d’excentricité à 405 ka ont aussi probablement un rôle
important à jouer pour les climats du Quaternaire. En effet, bien que les
changements du volume des calottes de glace soient largement dominés par
le cycle de 100 ka, ce n’est pas forcément le cas pour d’autres indicateurs.
En particulier, on retrouve dans les isotopes
13 C des foraminifères benthiques
une très nette signature dans cette bande de fréquence, avec des cycles entre
400 et 500 ka (Wang et al., 2004 [29]). Il a été suggéré que ceux-ci traduisent
des changements dans le cycle global du carbone, qui ont pu induire les différentes phases climatiques du dernier million d’années, avec la transition entre
des cycles à 41 ka avant 1 Ma, puis des cycles à 100 ka entre 450 ka et 1 Ma,
puis ensuite des cycles de plus grande amplitude.