Terminale S – Spécialité

Les climats passés de la planète

Les changements du climat des 700 000 dernières années

Connaissances
Les carottes de glace forées dans les calottes polaires et les carottes sédimentaires des fonds océaniques ou lacustres permettent de reconstituer les variations climatiques des 700 000 dernières années. Les variations locales de la température au dessus des calottes polaires sont déduites de la composition isotopique de l’oxygène (18O/16O) de la glace. Ces variations de température sont corrélées à des variations de concentration en gaz à effet de serre dans l’atmosphère. En dehors des pôles, les variations climatiques locales sont déduites de l’étude de carottes sédimentaires de lacs ou de tourbières.

Exemples d’activités
Mise en évidence de la globalité et de la périodicité des changements climatiques du quaternaire récent,par l’étude comparée de la composition des bulles de gaz et de la composition isotopique des glaces dans les carottes de glace arctiques et antarctiques. Comparaison avec les enregistrements dans les sédiments océaniques.
Mise en parallèle des variations climatiques terrestres avec les variations de l’énergie solaire reçue par la Terre au cours du temps.
Mise en évidence de la variabilité climatique du quaternaire récent dans les sédiments continentaux des lacs et tourbières : sédimentologie et analyse des pollens dans des séries sédimentaires actuelles et passées.

Types d’objets géologiques recherchés
Sédiments d’origine glaciaire : Loess
Modelé Glaciaire
Tourbière

Ressources locales
Exploitation de loess à hangenbieten
Vallée de la Wormsa (fond de la vallée de la Fecht)

Les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps

Connaissances
Les variations à courtes échelles de temps vues précédemment se superposent à des variations à beaucoup plus grande échelle de temps. On retrouve ainsi dans les roches : des traces de périodes glaciaires et des traces de périodes chaudes, des traces de changements brusques du climat.
Les mécanismes des variations climatiques aux grandes échelles de temps impliquent des variations importantes dans la teneur en gaz à effet de serre de l’atmosphère (maximum du CO2 au Crétacé, minimum au Carbonifère par exemple). Ces variations sont contrôlées en particulier par les processus suivants qui libèrent ou consomment du CO2 :
– l’altération des silicates calciques et magnésiens de reliefs orogéniques consomme du CO2 ;
– la précipitation des carbonates libère du CO2 et la dissolution des carbonates consomme du CO2 ;
– le piégeage de la matière organique dans les roches stocke du CO2 ;
– le dégazage du manteau par le volcanisme libère du CO2 dans l’océan et dans l’atmosphère.
Bilan : Envisager les climats du futur.

Exemples d’activités
Etude de données et documents géologiques attestant des glaciations précambriennes et paléozoïques. Replacer ces traces glaciaires en fonctions de la position des continents au cours du temps.
Etude des processus d’altération des roches : utilisation d’analyses chimiques et minéralogiques de roches saines et altérées, d’analyses chimiques d’eau des rivières et d’eau de mer.

Types d’objets géologiques recherchés

Dépôts de charbon ou de houille

Ressources locales
Bancs de houille au taenchel (région du Hury) ; à Lalaye ; à Lubine ; Bassin de Ronchamp