Variations climatiques à grande échelle

Des variations climatiques

A GRANDE ECHELLE DE TEMPS

-360 Ma-245 Ma

-135 Ma-65 Ma

Permo--Carbonifère (Paléozoïque)

Crétacé(Mésozoïque)

Boîte à outils

Climat particulièrement froid avec de vastes calottes glaciaires et banquises au niveau des pôles. De vastes moraines glaciaires, des roches striées et des tillites (sédiments morainiques consolidés par un ciment) datées de cette époque sont les témoins de cet épisode glaciaire. Les continents étaient pratiquement tous liés les uns aux autres et situés dans l'hémisphère sud, près de pôle.

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Les processus géologiques qui diminuent le CO2 atmosphérique au Carbonifère

Le phénomène de précipitation et dissolution des carbonates

La formation de roches carbonées :

L'altération des silicates calciques ou magnésiens consomme du CO2

Tectonique des plaques

(Calcaires)

(Charbon)

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Normalement un équilibre se crée entre la biosphère et l'atmosphère ( prélèvement de CO2 pour la photosynthèse et rejet de CO2 pour la respiration). Durant le carbonifère, le fort prélèvement de la végétation associé à une forte tectonique, a entraîné l'enfouissement d'une très grande quantité de végétaux donc le stockage à long terme d'une grande quantité de carbone piégé sous forme de roche carbonée ( pétrole, charbon…). Diminution de la quantité de CO2 atmosphérique.

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ces phénomènes s'équilibrent sur quelques millions d'années et n'influencent donc que très peu le taux de CO2 atmosphérique.

Dissolution

CaCO3 + CO2 + H2O 2(HCO3-) + Ca2+

Précipitation

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ces phénomènes s'équilibrent sur quelques millions d'années et n'influencent donc que très peu le taux de CO2 atmosphérique.

Dissolution

CaCO3 + CO2 + H2O 2(HCO3-) + Ca2+

Précipitation

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Au Crétacé, niveau marin élevé, beaucoup d'organismes marins donc plus de précipitation des carbonates ( Ca CO3) que de dissolution= libération de CO2

Dissolution

CaCO3 + CO2 + H2O 2(HCO3-) + Ca2+

Précipitation

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Le Permo-carbonifère a été une période d'intense altération à cause en grande partie de l'activité des végétaux (libération de substances acides par les racines). L'altération des silicates a participé à la formation de calcaire en fournissant du Ca2+ en grande quantité. H2O + 2CO2 + CaSiO3 SiO2 + Ca2+ + 2(HCO3-) Ca2+ et 2(HCO3-) libérés sont ensuite transportés dans les océans où ils se combinent pour former du calcaire. Ca2+ + 2(HCO3-) CaCO3 + H2O + 1CO2 Cette réaction libère une mole de CO2 alors que l'altération des silicates en avait consommé deux. Une mole de CO2 est donc séquestrée sous forme de calcaire dans l'océan pour plusieurs centaines de millions d'années ce qui modifie efficacement les teneurs en CO2 de l'atmosphère à l'échelle des temps géologiques. Diminution du taux de CO2 atmosphérique.

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rappels

L'altération des silicates a participé à la formation de calcaire en fournissant du Ca2+ en grande quantité. H2O + 2CO2 + CaSiO3 SiO2 + Ca2+ + 2(HCO3-) Ca2+ et 2(HCO3-) libérés sont ensuite transportés dans les océans où ils se combinent pour former du calcaire. Ca2+ + 2(HCO3-) CaCO3 + H2O + 1CO2 Cette réaction libère une mole de CO2 alors que l'altération des silicates en avait consommé deux. Une mole de CO2 est donc séquestrée sous forme de calcaire dans l'océan pour plusieurs centaines de millions d'années ce qui modifie efficacement les teneurs en CO2 de l'atmosphère à l'échelle des temps géologiques. Diminution du taux de CO2 atmosphérique.

donc

Au Crétacé, l'altération des silicates diminue donc tous les phénomènes indiqués au dessus s'amoidrissent et il y a donc moins de séquestration du CO2 atmosphérique dans les calcaires: CO2 atmosphérique augmente

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ces phénomènes s'équilibrent sur quelques millions d'années et n'influencent donc que très peu le taux de CO2 atmosphérique.

Le continent de Gondwana il y a plus de 400 millions d'années correspond à une époque où ce continent rassemblant l'Afrique, l'Inde, l'Australie et l'Amérique du Sud, était en position polaire donc un albédo important. Dans le même temps, l'Europe était en position équatoriale, d'où l'existence de la gigantesque forêt carbonifère (puits à CO2).

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La position des continents était sensiblement la même qu'actuellement mais on trouve des fossiles d'organismes vivant sous des climats chauds au niveau des hautes latitudes ( récifs en Europe et évaporites = roches salines formées par évaporation)+ Bauxites Le climat était plus chaud d'environ 10°C par rapport au climat actuel.

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Les processus géologiques qui augmentent le CO2 atmosphérique au Crétacé

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Le phénomène de précipitation des carbonates

. Augmentation niveau des mers: moins d'altération des silicates

(Calcaires)

UN VOLCANISME IMPORTANT

Augmentation du taux de CO2 atmosphérique. Mais peu d’altération sur les continents car le niveau de la mer était 200 à 300 m plus haut qu’aujourd’hui.

. Diminution albedo

Le crétacé a été le siège d'un volcanisme important au niveau des dorsales océaniques ainsi qu'au niveau continental (volcanisme du Deccan : passage de l'Inde au-dessus du point chaud de la Réunion). Du CO2 a été libéré en grande quantité dans la mer par le volcanisme sous-marin puis il a gagné l'atmosphère où il s'est ajouté à celui libéré par le volcanisme continental.

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La dérive des continents a permis la fermeture de l’isthme de Panama donc d’isoler l’atlantique du pacifique et ainsi favoriser le Gulf Stream. Ce dernier entraîne davantage d'apports d'eaux chaudes aux hautes latitudes, ce qui favorise le développement de calottes glaciaires continentales dans l'hémisphère Nord. Donc augmentation de l’albédo. La séparation progressive de l'Australie et de l'Antarctique a permis la mise en place du courant circumpolaire antarctique, qui contribue actuellement à isoler des basses latitudes une grande masse d'eau froide ce qui va conduire à la couverture de l’Antarctique par une gigantesque calotte glaciaire. Donc augmentation de l’albédo.

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Climat souvent tropical au début du Crétacé puis tendance à un long refroidissement qui conduira à une glaciation au début du quaternaire

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