11.1 Les causes naturelles des changements climatiques “Climat” décrit les conditions moyennes d’une région. Le climat est normalement mesuré au cours d’une période minimale de 30 ans. Climat = nuages, précipitation, température moyenne, humidité, pression atmosphérique, rayonnement solaire , et le vent. La taille d’une région peut être aussi petite qu’une ile ou sur une planète entière. Le climat et la géographie combine afin de permettre au organismes spécifiques à se développer. Des zones biogéoclimatiques ont des types de plantes, de sols, des caractéristiques géographiques et de climat distincte. La Colombie Britannique possède 14 différents zones biogéoclimatiques. Voir pages 464 - 465 BC’s climate zones (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Connaitre l’avenir grâce à l’étude du passé Les paléoclimatologues étudient les caractéristiques à long terme de vaste régions. Les fossiles peuvent dévoiler le type d’environnement qui était présent. Les anneaux d’un tronc d’arbre donnent les preuves des périodes de végétations Les sédiments au fond des rivières indiquent les types de précipitation Les carottes de glace montrent la composition de l’air à l’époque Des gaz emprisonnés dans la glace, spécifiquement CO2, indiquent les niveaux atmosphériques L’analyse des fossiles et des sédiments démontrent que le climat de la Terre a changé beaucoup dans le passé. Il y a 21 000 ans, la plus grande partie du Canada et du nord de l’Europe étaient enfouies sous des calottes de glaces (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Connaitre l’avenir grâce à l’étude du passé (continué…) Des données provenant des carottes de glace indiquent des niveaux de CO2 pendant les 650 000 dernières années. Les scientifiques ont testé les concentrations de CO2 pendant les derniers 50 ans Voir pages 466 - 467 (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influencent le climat: L’inclinaison, la rotation et l’orbite de la Terre Les saisons sont dues à l’inclinaison de la Terre et son orbite autour du soleil. En été, nous sommes inclinés vers le Soleil, diminuant l'angle d'incidence. En hiver quand nous sommes inclinés loin du Soleil, le rayonnement solaire a un grand angle d'incidence. L’inclinaison varie entre 22.3º et 24.5º (présentement 23.5º) selon des cycles d’environ 41 000 ans. Si l’inclinaison de la Terre était maximale, les changements saisonniers seraient plus extrêmes. Voir pages 468 - 470 (c) McGraw Hill Ryerson 2007

La Terre oscille (wobbles) lorsqu’elle tourne sur son axe. Facteurs qui influencent le climat: L’inclinaison, la rotation et l’orbite de la Terre La Terre oscille (wobbles) lorsqu’elle tourne sur son axe. Puisque l’axe change selon un cycle de 23 000 ans, l’angle d’incidence des rayons solaires sera influencé aussi. L’hémisphère Nord recevra moins de rayonnement solaire l’hiver qu’actuellement et beaucoup plus l’été. L’orbite de la Terre est elliptique / ovale. Quand l’orbite est plus elliptique, la Terre s’éloigne du soleil. La quantité de rayonnement solaire qui atteint la surface diminue. (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influence le climat: La composition de l’atmosphère terrestre La Terre est un système fermé. Un système est un groupe de différentes parties qui fonctionne ensemble comme un tout. Très peu d’énergie quitte ou entre le système. L’atmosphère terrestre est la frontière externe. Une serre chaude est un système fermé qui absorbe l'énergie thermique. L’effet de serre naturel permet de garder la température de la Terre dans une certaine gamme. Le rayonnement solaire entre, est absorbé et envoyée dans l’atmosphère. Les gaz à effet de serre (Greenhouse gases) dans l’atmosphère absorbe l’énergie thermique. La température moyenne de la Terre serait 34ºC supérieur à la température actuelle. Plus il y a de gaz à effet de serre, plus il serait chaud. Voir page 468 (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influence le climat: Le Cycle d’eau 70 % des gaz à effet de serre (greenhouse gases) dans l’atmosphère est l’eau. Quand la température augmente, plus de vapeur d’eau dans l’atmosphère Deux effets. Plus de rayons solaires seront absorbé par ce gaz à effet de serre Plus de rayons solaires pourrait être reflétée dans l’espace et n’atteignent jamais la Terre The water cycle stores and transfers large amounts of thermal energy. Voir page 471 (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influencent le climat: Les courants océaniques La descente et la remontée des eaux océaniques profondes produisent des courants de convections géants, qui transporte l’eau et l’énergie thermique autour le globe. Les courants océaniques profonds (200 m et plus profonds) coulent à cause des différences de densité. Ils forment des courants de convections massives – l’eau chaud monte des tropiques et l’eau froid des latitudes plus élevé le remplace. Les courants océaniques profonds déplacent l’eau froid et salée sous la surface de l’eau et l’eau chaude et moins salée près de la surface de l’eau. (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influence le climat: Les courants océaniques (suite) La salinité de l'eau change également la densité. L'eau froide (trouvée aux pôles) est plus dense que l'eau chaude. L'eau salée (trouvée aux pôles) est plus dense que l'eau douce. Les grands changements de la densité de l'eau d'océan peuvent renverser la direction courante. Voir pages 471 - 473 (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influence le climat: Les courants océaniques (suite) Les courants de surface (0 - 200 m) sont chauffés par le rayonnement solaire La thermocline est une région qui sépare les eaux de surface (chaudes) et les eaux profondes (froides) La remontée d’eau profonde se déroule lorsque les eaux profondes montent et mélangent avec les eaux de surfaces La Niña est un exemple de la remontée d’eau profonde Quand cela déroule, l’eau plus froide que la normale à la surface dans l’est de l’océan Pacifique hivers chauds (températures anormalement élevées) dans le sud-est de l’Amérique du Nord et hivers froids (températures anormalement basses) dans le nord-ouest. El Niño est l’inverse : l’eau plus chaud à la surface dans l’océan Pacifique hivers chaud le long de la côte de la C-B et à l’est du Canada. (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influence le climat: Le cycle du carbone Le CO2 est un gaz à effet de serre IMPORTANT. Sans CO2 pour emprisonner le rayonnement infrarouge de la surface terrestre, la température moyenne de la terre serait au-dessous de zéro. Le cycle de carbone maintient l’équilibre du CO2 dans l’atmosphère. Puits de carbone Sources de carbone Océans 1) météorisation des roches Forets 2) végétation en décomposition / Organismes avec des coquilles combustion Voir pages 473 - 474 (c) McGraw Hill Ryerson 2007

Facteurs qui influence le climat: Le mouvements des plaques tectoniques et les événements catastrophiques Un désastre à grande échelle ajoutent de la poussière, des débris, et des gaz surchauffées haut dans l’atmosphère. Ex: Éruptions volcaniques La libération de la cendre et la roche fondue bloquent le rayonnement. Le vapeur d’eau et le dioxyde de soufre (forme l’acide sulfurique) reflètent le rayonnement solaire qui retourne vers l’espace Ex: Météorites et comètes Résultat: Moins de rayonnement qui atteint la surface de la Terre! Des collisions d’immense comètes et météorites peuvent créer des débris qui bloquent le rayonnement et perturbent le climat pendant de nombreuses années. Voir pages 475 (c) McGraw Hill Ryerson 2007