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Introduction à la paléoclimatologie Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie.

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1 Introduction à la paléoclimatologie Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie

2 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie 1 : Définitions Paléoclimatologie Science qui sintéresse aux modifications passées du climat ! Ne pas confondre le temps et le climat Temps Etat de latmosphère à un instant précis Basé sur la température, lhumidité, la direction du vent, la couverture nuageuse… Observé quotidiennement par les stations et les satellites météorologiques

3 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie Climat Défini sur la longue durée Déterminé, pour chaque saison, à partir des conditions moyennes de température et de pluviosité On y ajoute les valeurs moyennes denneigement, de vent, dhumidité… La fréquence des évènements extrêmes (vague de chaleur ou de froid, inondations dues à des pluies exceptionnelles, tempêtes, cyclones…) est importante Ce nest pas seulement la moyenne de ces paramètres mais aussi tous les écarts à cette moyenne, étudiés sur la longue durée, qui définissent le climat dune région

4 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie Les zones climatiques correspondent à des zones géographiques bien précises Dans le passé, les conditions climatiques ne sont pas restées identiques à ce que lon connaît aujourdhui Equatorial Tropical Désertique Méditerranéen Océanique Continental Polaire Montagne

5 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie Comprendre les variations climatiques passées peut permettre danticiper sur lavenir Modélisation climatique Modèle Ensemble de propositions construites dans le but de reproduire une situation concrète, pouvant servir à lanalyse ou aux prédictions sur des évènements Un modèle ne sera toujours quune approche simplifiée de la réalité, établie à partir déquations mathématiques ; il est soumis à des facteurs limitants : Capacités des ordinateurs Quantité de données disponibles Compréhension des processus naturels

6 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie 2 : Complexité des processus naturels A lheure actuelle, les modèles climatiques les plus complets relient les processus terrestres, océaniques et atmosphériques En modélisation climatique, lun des principaux facteurs limitants est la complexité des processus naturels

7 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie Phénomènes naturels Phénomènes anthropiques Cycle du carbone C Il existe des interactions entre tous les réservoirs La quantification précise des phénomènes est impossible, il sagit toujours dune approximation

8 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie temps Conditions initiales à linstant t(0) : il est totalement impossible de les connaître de façon parfaite… Croissance exponentielle de lerreur (cest-à-dire de lécart entre des trajectoires démarrant de conditions initiales pratiquement identiques). La prévision na plus aucun intérêt à partir dun certain temps car lécart entre les trajectoires est du même ordre de grandeur que la valeur de départ de X. X Pour voir quelle est la meilleure des solutions envisagées, il faut calibrer le modèle

9 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie Un modèle peut servir à prédire ce qui va se passer dans lavenir, mais également à reproduire les évènements qui se sont déjà produits Modèles prévisionnels (prédictifs) En se basant sur les faits passés et sur un certain nombre dhypothèses, on cherche à savoir comment une situation va évoluer Modèles de reconstitution Pour reconstituer les évènements passés, on peut sappuyer sur ce que lon connaît de ces évènements Doù la nécessité de rechercher des indices matériels qui donnent des renseignements sur les climats passés

10 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie 3 : Moyens de reconstitution du climat Il faut distinguer différents types de méthodes, selon le type de sédiments sur lequel on travaille : Les archives climatiques de la Terre se trouvent conservées dans les accumulations sédimentaires Plus on descend profondément dans les sédiments, plus les informations conservées sont anciennes Sédiments continentaux Sédiments océaniques Carottes de glace

11 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie a : Sédiments continentaux Les loess sont des limons apportés par le vent et qui recouvrent de grandes plaines comme celles de Chine centrale ou dEurope du Nord (Allemagne, Nord de la France) Ils montrent une fine lamination qui traduit de légers changements de composition minéralogique liés à des changements de circulation atmosphérique

12 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie b : Sédiments océaniques Le prélèvement et lanalyse de carottes prélevées sur le fond océanique a fourni des résultats importants Les carottiers à piston permettent le prélèvement de cylindres dune dizaine de mètres de long dans les sédiments meubles du fond des océans

13 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie c : Carottes de glace La glace apparaît finement laminée à cause de la présence de fins lits de poussières atmosphériques Les carottes de glace proviennent de lAntarctique et du Groenland A Vostok, le forage le plus profond permet datteindre 3300 m

14 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie 4 : Variations climatiques au cours des âges La Terre a connu au cours de son histoire de nombreux changements climatiques La faune et la flore se sont adaptées à ses conditions, malgré des extinctions massives Certains types de roches indiquent des conditions climatiques particulières Les facteurs de changements climatiques peuvent être soit dépendants de notre planète soit extérieurs à notre planète

15 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie A grande échelle, le climat de la Terre a oscillé entre la "glacière" et la "serre" au cours des 2 derniers milliards dannées Le réchauffement climatique actuel semble traduire une tendance naturelle…

16 Planète bleue 1 : Introduction à la paléoclimatologie A plus petite échelle, on peut remarquer quil existe de nombreuses variations climatiques plus rapides et plus brèves Les différents cycles glaciations/déglaciations qui se sont succédées au cours du Quaternaire en sont lexemple le plus marquant Durant la période historique, des variations climatiques sensibles ont eu lieu : Période plus chaude à lapogée de lEmpire Romain (II ème siècle avant J. C. – I er siècle après J. C.) Période avec des hivers très rigoureux au cours du Moyen-Âge : le Petit Âge Glaciaire


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