Reconstuire et expliquer le climat du Carbonifère (local, global)

Matteo COLLIN et Aya BOUTAKDIHT

Les variations climatiques au Carbonifère-Premien

A l'échelle locale et globale

Sommaire

ETUDE a l'echelle locale

Etude du paléoclimat de Montceau-les-Mines (Bourgogne, France)

Etude a l'echelle globale

Etude du paléoclimat à l'échelle du globe

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Les forets houillers en France métropolitaine

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Des indices paléontologiques à Montceau-les Mines

Le Stéphanien est un étage géologique du Carbonifère qui couvre une période allant de -307 Ma à -299 Ma. Il est caractérisé par des dépôts importants de matière organique (principalement d'origine végétale) à l'origine de la formation de charbon. L'exploitation de ce dernier par l'Homme aux 19ème et 20ème siècles a permis de mettre au jour de nombreux fossiles dont l'étude s'est révélée informative pour reconstituer le climat local à l'époque de leur dépôt (Carbonifère).

Paléolatitude de Montceau-les-Mines à l'époque du Carbonifère

Des dépôts au contenu fossilifère intéressant ...

Retour à la carte de Montceau-les-Mines

Les fougères arborescentes

Les fougères arborescentes

Retour à Montceau-les-Mines

Bien que certaines espèces actuelles soient plutôt rustiques et tolèrent assez bien le froid, la grande majorité des fougères arborescentes actuelles se retrouvent naturellement dans des régions au climat doux (voire chaud) et humide.

Fossile de feuille de Neuropteris grandifolia (Fougères à graines)

Fossile de Dicksonites sterzeli (Fougères à graines)

Fossile de Cyclopteris (Fougères à graines)

Montceau-les-Mines

Montceau-les-Mines

Montceau-les-Mines

Les roches, des indices pour étudier le climat global de la fin du Carbonifère

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D'autant plus que le charbon, les tillites datées également du Carbonifère ont été retrouvées dans différents endroits du globe. Les tillites sont des roches sédimentaires d'origine glaciaire.

La carte ci-contre présente la répartition actuelle des tillites âgées du Carbonifère

Comment expliquer ces dépôts glaciaires ?

Retour aux indices du climat global

Le CO2 influence le climat global : les scietifiques ont etablis un graphe traduisant les variations de CO2 athmospheriques durant les 600 derniers Ma.

La fossilisation importante de matière organique à l'échelle planétaire

La chaîne hercynienne

La chaîne hercynienne (ou varisque) est une chaîne de montagnes qui s'est formée entre le Dévonien et le Permien.

Retour aux variations de CO2 atmosphérique

Au Carbonifère, la collision entre la Laurasie (bloc formé par l'Amérique du Nord, l'Europe et l'Asie du Nord) et le Gondwana (bloc formé par l'Amérique du Sud, l'Afrique et l'Inde) provoque la formation d'une chaîne de montagne : la chaîne hercynienne (ou chaîne varisque).

Localisation des restes de la chaîne hercynienne de nos jours

Dans les chaînes de montagnes, les roches granitiques de la croûte continentale s'altèrent. L'altération de ces roches peut jouer un rôle non négligeable dans l'évolution de la teneur en CO2 atmosphérique. L'altération des chaînes de montagnes est d'autant plus importante et rapide que l'environnement est chaud et humide (comme à l'équateur par exemple ...).

Reconstitution paléogéographique : répartition des masses continentales au Carbonifère supérieur et situation de la chaîne hercynienne (-300 Ma).

Retour aux variations de CO2 atmosphérique

Impact de la végétation sur la concentration atmosphérique en CO2

Nous savons aujourd'hui que les végétaux jouent un rôle fondamental dans le cycle du carbone. En appliquant le principe d'actualisme, nous pouvons donc supposer que les végétaux du Carbonifère jouaient le même rôle par le passé.