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Sciences de la Vie et de la Terre Cours de terminale S Programme de spécialité Thème 3 – Du passé géologique à lévolution future de la planète.

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1 Sciences de la Vie et de la Terre Cours de terminale S Programme de spécialité Thème 3 – Du passé géologique à lévolution future de la planète

2 Chapitre 1: les climats passés de la planète Introduction : Deux problématiques partiellement interdépendantes seront traitées : - les variations du climat. - les variations du niveau moyen des mers.

3 I - Etudier le climat du quaternaire récent ( dernières années)

4 A- Le δ18O, un paléothermomètre naturel. Voir fiche TD n°1, document 1. H 2 16 O H 2 18 O Le δ 18 O peut donc être utilisé comme un véritable paléothermomètre

5 B- Renseignements fournis par les carottes glaciaires Carottes de glaces cristaux de glacesBulles dair Voir fiche TD n°1, documents 2 et 3.

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7 C- Renseignements fournis par les foraminifères marins Voir fiche TD n°1, documents 4, 5 et 6 Deux types de renseignements : - Sens denroulement de la coquille (senestre dans eaux chaudes, dextre dans les eaux froides) - δ 18 O de la coquille

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9 Document 6 Evolutions du δ18O moyen des océans (courbe du haut)et des glaces en Antarctique (site deVostok), au cours du temps.

10 D- Des témoins des paléoclimats en milieu continental Voir TP pollen (ECE) + correction Les pollens sont caractéristiques des végétaux les paléo-environnements sont étroitement liés aux climats passés Etude de carottes sédimentaires de lacs ou de tourbières spectre pollinique diagramme pollinique

11 II – Les causes des variations climatiques cycles de ans, , et ans. Comment expliquer ces variations ?

12 A- Une explication astronomique : la relation terre-soleil.

13 B- Des phénomènes modulant lamplitude des variations climatiques 1°) Les variations de lalbédo de la planète Albédo = énergie réfléchie/énergie reçue

14 Période froide Augmentation des calottes glaciaires Refroidissement climatique (amplification de la période froide initiale) Refroidissement des sols Moins dénergie solaire stockée par les sols Augmentation de lalbédo global Albedo = amplificateur des variations climatiques

15 2°) Les variations de la teneur en CO2 atmosphérique

16 Période chaude Augmentation de leffet de serre Echauffement des océans réchauffement climatique (amplification de la période chaude initiale) Enrichissement de latmosphère en CO2 Diffusion du CO2 des océans vers latmosphère

17 III)- Les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps : A) Des traces géologiques qui témoignent de ces changements climatiques A faire en devoir maison : résumer sous forme dun tableau les traces des variations climatiques des périodes très anciennes (tableau fourni) B) Ces changements climatiques sur de longues périodes sont induits par des variations importantes de la teneur en C02 de latmosphère Quels sont donc les mécanismes qui régulent le taux de CO2 atmosphèrique ?

18 CO2 HCO 3 - Précipitation des carbonates (formation de calcaire) Ca HCO 3 - CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Emissions gazeuses volcaniques aériennes ou sous marines (activité des dorsales océaniques) Erosion des reliefs Exemple : dissolution des carbonates par hydrolyse Fixation du CO2 dans la matière organique (photosynthèse) puis fossilisation de cette matière organique sous forme de charbon ou de pétrole. Augmentation du CO2 atmosphérique : réchauffement climatique Diminution du CO2 atmosphérique : refroidissement climatique CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca HCO 3 -

19 processus libérateurs de CO2 : le dégazage du manteau par le volcanisme précipitation des carbonates processus consommateurs de CO2 : la dissolution des carbonates le piégeage de la matière organique dans les roches carbonées laltération des silicates calciques et magnésiens de reliefs orogéniques

20 Conclusion : envisager les climats du futur Actuellement, les scénarios dévolution de la température moyenne de la Terre qui, outre la variabilité naturelle du climat, prennent en compte limpact des activités humaines, prévoient un réchauffement de lordre de 2 à 5 ° C au cours du 21ème siècle. La prévision des climats du futur est un enjeu à la fois scientifique et sociétal et fait lobjet de conventions, daccords et de protocoles internationaux. ( Exercice n ° 4 page 56) Lidentification des paramètres qui contrôlent le climat de la Terre est essentielle pour construire des modèles climatiques. La relation entre température moyenne de la surface de la Terre et concentration en gaz à effet de serre est observée tout au long de lhistoire mais de nombreux autres paramètres, pas toujours bien connus, interviennent (ralentissement des courants marins tels le Gulf Stream par exemple).

21 Chapitre 2: les variations du niveau de la mer Voir dossier

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