TSPE Climat crétacé TP

Le climat au Crétacé

Pb : Comment les chercheurs en biologie et géologie ont-ils fait pour connaitre l'histoire climatique de notre planète ?

PLAN

A Les fossiles , témoins de la composition de l'atmosphère au Crétacé et la mesure de l'indice stomatique

B Des indices géologiques en faveur du climat chaud au Crétacé

C L'origine de l'excès en dioxyde de carbone au Crétacé

D Origine de la grande transgression marine

a _ L'étude de l'indice stomatique des fossiles

GINKGO ACTUEL GINKGO FOSSILE

Les ginkgo sont un embranchement des végétaux apparus au Jurassique (-200 Ma) dont il ne reste actuellement un seul représentant

_ Les stomates , qu'est ce ?

Les stomates sont des orifices situés sur la face inférieure de la feuille permettant les échanges gazeux (entrée de CO2 et sortie de O2 et H2O)

Relation stomate et teneur en dioxyde de carbone

L’indice stomatique (IS) correspond au nombre de stomates (S) dénombré sur la face inférieure des feuilles par rapport au nombre total de cellules de cet épiderme, c’est-à-dire la somme des cellules non chlorophylliennes (CNC) et des stomates (S). Il est exprimé en %

Proposer une stratégie de résolution réaliste, permettant de vérifier que le nombre de stomates chez le Ginkgo biloba est corrélé à la concentration en CO2 de l’atmosphère en vue d’évaluer les concentrations en CO2 atmosphérique du passé (présentiel - à rendre)

Mesure de l'indice stomatique

Au secours

Effectuer une empreinte foliaire (face inférieure) - cliquer sur 1 pour le tuto

Faire une capture d'image observée au microscope

Compter les stomates et autres cellules épidermiques à l'aide de mesurim sur feuille actuelle et fossile et calculer l'indice - images dans pearltrees

FT Mesurim

images

mesurim

ANALYSE DES RESULTATS

On constate que l'indice stomatique au Crétacé est inférieur à l'indice stomatique actuel. Or on sait que l'indice stomatique est inversement proportionnel à la teneur en CO2 de l'atmosphère. On en déduit que l'atmosphère au Crétacé était bien plus riche en CO2 : environ 2 à 5 fois plus qu'actuellement Donc l'effet de serre et les températures devaient être importants

B - Des indices géologiques en faveur du climat chaud au Crétacé

• Un niveau marin plus élevé
• Des calcaires récifaux
• Des bauxites
• Des évaporites

EN FRANCE AU NIVEAU MONDIAL

• Une absence de calottes polaires
• Du charbon à des latitudes élevées
• Présence de fossiles apparentés au crocodiles
• Extension des coraux à des latitudes élevées et évaporites

C - Origine de la teneur élevée en CO2 dans l'atmosphère au Crétacé

1 - Réduction des surfaces continentales donc baisse de l'altération , phénomène qui puise le CO2 atmosphérique 2 - Activité des dorsales donc émission importante de magmas et de gaz (CO2) dans l'océan puis l'atmosphère

ACTIVITE DES DORSALES OCEANIQUES

Évolution de l’âge du plancher océanique au niveau d’une dorsale :

On cherche à vérifier, par la réalisation de calculs, que l’accélération de l’expansion des dorsales océaniques est en partie responsable de l’augmentation de la température au Crétacé.

OBJECTIF

Extrait de l’échelle des temps géologiques à partir du logiciel Tectoglob3D :

PRINCIPE

+info

Afin de vérifier que l’accélération de l’expansion des dorsales océaniques est en partie responsable de l’augmentation de température au Crétacé : • Réaliser des mesures avec Tectoglob3D ; • Réaliser des calculs de vitesses d’expansion en cm/an pour la période du Jurassique puis du Crétacé. Conclure sur l'origine du dioxyde de carbone Crétacé

MISE EN OEUVRE

important

FT Tectoglob

D - Origine de la grande transgression marine

Une teneur en dioxyde de carbone 5 fois plus importante d'actuellement Des températures globales en moyenne de 20°C (15°C acuellement) Un niveau des mers plus important , pourquoi ?

1 - Le volume des basins océaniques

On peut distinguer, selon la vitesse de divergence, deux types de dorsales: * une dorsale lente (< à 4 cm par an ) est caractérisée par un rift ou encore une vallée à son axe, qui peut être découpée en vallées emboîtées séparées par des failles normales. * une dorsale rapide (> à 4 cm par an) est caractérisée par un horst (dôme en allemand) axial. Lorsque l'activité d'une dorsale augmente, la morphologie du fond de l'océan en question change et la dorsale prend la forme d'un triangle plus pointu. Le volume océanique disponible devient alors plus faible. Comme le volume d'eau, lui, reste constant, l'eau va nécessairement envahir les plateaux continentaux (transgression marine associée à une forte activité des dorsales).

2 - La dilatation de l'eau

Rendre compte de l'expérience menée au bureau Résultats

3 - La fonte des glaces

POUR FINIR , résumez l'ensemble des événements ayant conduit au réchauffement global au Crétacé , à la fonte des glaces , à la trasngression en utilisant les données recueillies et les facteurs amplificateurs vus précédemment