Pb : Les experts du GIEC prévoient une augmentation de température de 10 C d ici 2300 si le taux de CO 2 actuel est multiplié par 2 si les émissions anthropiques se poursuivent au rythme actuel. Montrez que la mise en relation de la [CO2] atmosphérique et les climats du passé lointain (Carbonifère -300Ma et Crétacé -100Ma) permettent de valider cette prévision? ou??? 3 ème leçon : Données paléo climatiques au Carbonifère et au Crétacé et validation des modèles AP Pb1 : comment retrouver le CO 2 atmosphérique à ces époques? Pb 2 : comment reconstituer les climats associés? Stratégie 1 : on détermine index stomatique sur des feuilles de ginkgo actuelles, on en déduit celui de feuilles de ginkgo du carbonifère et du crétacé. Grâce à la courbe on en déduit la teneur en co2 atmosphérique de l époque. Au carbonifère on s attend à une teneur en CO2 proche de maintenant et au crétacé à une teneur plus forte que maintenant. Détermination de l index stomatique de la face inférieure de feuille de Ginkgo (microscope objectif 40, logiciel mesurim)
L index stomatique (nombre de stomates / nombre de cellules épidermiques) de la feuille de Ginkgo actuel est 9.5. On en déduit qu il était aussi aux environs de 9.5 au Carbonifère et des 2/3 donc de 6.5 au Crétacé. I st Carbonifère I st Crétacé [CO 2 ] Carbonifère [CO 2 ] Crétacé Au carbonifère fort index stomatique faible CO 2 idem actuel Au crétacé faible index stomatique fort taux de CO 2 x2 à x12 /actuel
Stratégie 2 : on reporte sur les cartes de configuration des continents de l époque les roches caractéristiques ou indicatrices du climat, datées du carbonifère ou du crétacé retrouvées actuellement. On pourra retrouver le climat global de la terre d après la reconstitution des bandes climatiques. Exp : évaporites (sels ) climat très chaud ; tillites = (formations glaciaires) climat très froid
Le climat au Carbonifère Le climat au Crétacé Bilan : Climat au carbonifère idem actuel avec froid au pôles et chaud à l équateur (ère glaciaire) Climat au crétacé chaud, aucune trace de glace (T C sup de 10 à 20 C aux pôles). Des modèles pour expliquer ces climats du passé Comparaison des modèles Géocarb 2 et simclimat au Carbonifère et au Crétacé Simclimat Carbonifère Simclimat Crétacé
Géocarb 2 au Carbonifère et au Crétacé
Pb : quels sont les paramètres ou facteurs de variations climatiques qu il faut injecter dans ces modèles pour les rendre les plus fiables possibles dans leurs prévisions? Il faut recenser tous les facteurs susceptibles de diminuer ou d augmenter les flux de CO 2 entre réservoirs qui aboutiront à la baisse ou la hausse de sa concentration dans l atmosphère au Carbonifère et au Crétacé.
Au CARBONIFERE PERMIEN : [CO 2 ] + albédo refroidissement Albedo fort
Causes ou facteurs de variation climatiques au Carbonifère (-300Ma) Grandes forêts luxuriantes Grandes chaînes de montagnes Supercontinent avec tillites Photosynthèse Absorption CO 2 par océans Fort piégeage de la matière organique sous forme fossile (charbon) Forte altération des granites (ou de leurs minéraux = silicates Très grande calotte glaciaire au pôle sud [CO 2 ] atmosphérique Albédo Effet de serre Rétroaction + Température Rétroaction + Climat froid actuel
Au CRETACE : [CO 2 ] + albédo réchauffement Pas de chaînes de montagnes Pas de calottes polaires Grande surface océanique Albedo faible
Causes ou facteurs de variation climatiques au Crétacé (-100Ma) Grandes forêts Chaînes de montagnes Fonte des glaces 0 calotte glaciaire Dégazage CO 2 par océans Faible piégeage de la matière organique sous forme fossile (charbon) Faible altération des granites (ou de leurs minéraux = silicates Gonflement des dorsales Volcanisme intense Niveau surface océans [CO 2 ] atmosphérique Albédo Effet de serre Rétroaction + Rétroaction + Température Climat chaud D autres exemples de schémas de synthèse