Niveau Spé (ancien programme)

Thème 2 Enjeux planétaires contemporains : atmosphère, hydrosphère, climats, du passé à l’avenir

1. L’atmosphère primitive et son évolution

1. Formation de l’atmosphère primitive

Lors de sa formation, la Terre était un ensemble d'éléments qui se sont progressivement agrégés. En acquérant une masse de plus en plus importante, elle a commencé à attirer nombre d'autres corps qui en rentrant en collision ont dégagés une quantité importante d'énergie, provoquant une fusion complète. Lors de cette phase, les éléments les plus légers se sont retrouvés éjectés et ont formé une première forme d'atmosphère composée d'hydrogène et d'hélium. Les éléments les plus lourds ont suivi le chemin inverse pour former le noyau de la planète. On peut trouver des traces de cet épisode en observant les panaches actuels issus des dorsales océaniques et qui sont constitués des isotopes lourds de l'hélium.

La suite de cette différenciation et l'atmosphère correspondante peut être déduite de l'observation des chondrites et des atmosphères de Mars et Vénus. On constate ainsi que l'atmosphère primitive de la Terre devait être constituée majoritairement de vapeur d'eau, de dioxyde de carbone et de diazote.

2. Passage d’une atmosphère réductrice à une atmosphère oxydante

Le dioxyde de carbone atmosphérique a été piégé dans les roches carbonatée qui ont précipitées grâce à la baisse de température à la surface de la planète. Ce refroidissement a permis le passage à l'état liquide de la vapeur d'eau qui a formée les premiers océans.

Le passage à une atmosphère oxydante s'est ensuite effectué en deux étapes. L'apparition de la vie et du métabolisme autotrophe a permis, en plus de fixer le dioxyde de carbone dissous, de libérer du dioxygène. On peut trouver des preuves de ce dégagement dans les fers rubanés, roches constituées d'oxyde de fer I et II. On sait que la vie est responsable de ce dégagement grâce à la découverte de stromatolithes datant de cette période. Une fois les océans saturés en dioxygène, ce dernier a progressivement été émis dans l'atmosphère.

2. L’évolution récente de l’atmosphère et du climat

1. Les indices biologiques

TP stomate

Détermination de variations climatiques anciennes : l’étude de l’indice stomatique

Les variations climatiques engendrent des modifications chez les végétaux. En effet, l’un des facteurs limitant la photosynthèse est la quantité de CO2 présente dans l’atmosphère. Or les végétaux puisent ce gaz majoritairement via les stomates qui sont de minuscules pores présent sur l’épiderme des feuilles. On peut observer que le nombre de ces stomates par rapport aux autres cellules de l’épiderme est fonction de la quantité de CO2 dans l’atmosphère et établir ainsi un indice stomatique.

• Document 1: Indice stomatique et taux de CO₂ de feuilles de houx (Ilex).

• Document 2: Indices stomatiques de plantes fossiles (Ilex).

1. Proposer une démarche d’investigation permettant de savoir si l’indice stomatique du houx actuel est lié ou non à l’augmentation de la concentration en CO₂ de l’atmosphère.
2. Réaliser les protocoles nécessaires pour la résolution du problème.
3. Présentez les résultats obtenus.
4. Déterminer à partir des résultats obtenus, les variations climatiques entre -10 et -2,5 Ma.

Protocoles à réaliser:

1. Réalisation d’une empreinte d’épiderme foliaire et d’un prélèvement d’épiderme pour estimer l'indice stomatique.

• Recouvrir avec une couche de vernis à ongle ou deux couches successives (sans laisser sécher la première) une surface d’environ 1 cm² de la face inférieure (reconnaissable à son aspect plus « mat », et de préférence en bordure) d’une feuille fraîche de Houx.
• Laisser sécher.
• Décoller doucement le film obtenu à l’aide d’une pince fine en commençant par les bords.
• Poser le film à plat sur une lame.
• Capturer une image numérique de cette observation.
• Réaliser un comptage direct sur l’image permettant le calcul de l’indice stomatique (logiciel mesurim)
• Faire une préparation microscopique d’épiderme de houx et faire la même chose.

2. Graphique pour montrer la relation entre l'indice stomatique et le taux de CO₂.
3. Graphique pour montrer l'évolution du taux de CO₂ et de l'indice stomatique pour la période allant de -10 à -2,5 Ma

TP pollen

Détermination de variations climatiques anciennes : la palynologie

Les variations climatiques engendrent des modifications des paysages. Les périodes froides voient ainsi le développement de forêt de type Taïga dans lesquelles les essences les plus fréquentes sont le bouleau, les graminées l’aulne et le sapin.

Les périodes plus chaudes entraînent le remplacement de ces paysages par des forêts tempérées dans lesquelles les graminées et les arbres comme le noisetier et le chêne deviennent dominants.

Les biologistes utilisent alors des marqueurs résistants qui peuvent être facilement conservés comme les grains de pollen. En effet, la structure de ces derniers et le fait qu’ils soient pauvres en eau leur permet de rester piégés dans des sédiments pendant de grandes périodes de temps.

Vous disposez d’échantillons de carottes de sédiments. L’échantillon 1 a été récupéré à la base de la carotte, ce qui correspond approximativement à un âge de 10000 ans. L’échantillon 2 provient, lui, de la partie supérieure de la carotte et est daté d’environ 500 ans.

Proposez une stratégie de résolution permettant de répondre à ce questionnement :

Comment savoir si ce territoire a connu des variations climatiques à partir de ces deux échantillons ?

Echantillon 1 :

Echantillon 2

Clé de détermination :

Palynologie cle en PDF (314.43 Ko)

Palynologie cle en doc (1.11 Mo)

Observations

On observe dans l'échantillon 1 trois pollens différents :

• Le premier est du pollen de pin, reconnaissable à ses deux ballonnets aérifères.
• Le deuxième est du pollen de bouleau.
• Le troisième est du pollen d'aulne.

On observe également trois pollens différents dans l'échantillon 2:

• Le premier pollen est du pollen de noisetier.
• Le deuxième est du pollen de chêne.
• Le troisième pollen est du pollen de graminées.

Interprétations :

Les pollens ont tous été trouvés au même endroits, piégés dans des sédiments. Cependant, ils ont été retrouvés à des profondeurs différentes. D'après le principe de superposition, les pollens de l'échantillon 1 sont donc plus anciens que les pollens de l'échantillon 2. On peut en déduire que l'endroit où l'on a prélevé la carotte de sol a connu des modifications de sa végétation au cours du temps.

Les pollens de l'échantillon 1 appartiennent tous à des espèces végétales adaptées à un climat froid tandis que les pollens de l'échantillon 2 appartiennent à des espèces végétales adaptées à des climats plutôt tempérés.

On en conclut que la zone de prélèvement a connu un épisode de températures froides il y a 100000 ans, puis un climat tempéré il y a 500 ans.

Bilan :

L'analyse des marqueurs biologiques que sont les pollens permettent d'établir les modifications climatiques subies par un milieu. De part leur résistance et leur nombre important, ainsi que leur dissémination sur des distances importantes, les pollens constituent donc un excellent marqueur des changements climatiques.

TP foraminifères

Détermination de variations climatiques anciennes : analyse de sédiments océaniques

Objectif de connaissance :

• Obtenir des informations sur les paléoclimats à partir de l'analyse d’échantillons sédimentaires océaniques.

Objectif méthodologique :

1. Adopter une démarche explicative

2. Réaliser une manipulation d'après un protocole

3. Traduire des observations par des dessins d’observation et la réalisation de graphiques.

La disparition d’un grand nombre d’espèces de  dinosaures il y a 65 millions d’années a été et reste encore un sujet très discuté par les paléontologues. Les causes de cet évènement ne sont pas encore tout à fait établies. Il semble cependant indéniable que la collision d’un objet sidéral avec la surface de la planète se soit produit à une date coïncidant avec la disparition d’un grand nombre d’espèces vivantes. On a en effet retrouvé, et de façon mondiale, une mince couche sédimentaire entre les strates datées du maastrichtien (ère secondaire) et du danien. Cette couche noire est très riche en élément iridium, un élément relativement pauvre sur la Terre mais très fortement présent dans de nombreuses météorites. Cependant, tous les scientifiques ne sont pas d’accord sur les conséquences de cette collision. La théorie la plus fréquemment avancée est que cette explosion aurait pu, en masquant le soleil, réduire la photosynthèse et provoquer un refroidissement important du climat terrestre.

Les foraminifères sont des êtres unicellulaires qui possèdent un test de carbonate de calcium facilement fossilisable. Ils élaborent leur test calcaire à partir des ions HCO^3- et Ca²⁺ prélevés dans l'eau de mer. Les différentes espèces se répartissent en fonction de la température de l’eau de mer. Selon l'espèce, la forme de ce test varie, ce qui rend possible l'identification.

Proposez une stratégie de résolution permettant de répondre à ce questionnement :

L’étude d’échantillons de sédiment marins nous permet-elle d’établir et d’identifier l’existence d’un changement de climat important entre le secondaire et le tertiaire ?

Protocole

• Analyse qualitative de la microfaune planctonique

1. Utilisez la planche de détermination «  foraminifères planctoniques » pour identifier les espèces de foraminifères présentes dans les échantillons sédimentaires.

2. Réalisez un dessin d’observation des espèces identifiées.

• Analyse quantitative de la microfaune planctonique

1. Placez l'échantillon sous la loupe binoculaire.

2. Répartissez de façon homogène l'ensemble des objets sur la surface de la boite.

3. Distinguez les foraminifères des débris coquilliers (un foraminifère est une structure organisée, calcaire, en général globuleuse).

4. Notez le nombre de foraminifères de chaque espèce comptabilisés dans chacun des quadrillages (placer une feuille quadrillée sous la boîte).

5. Utiliser vos résultats pour faire un graphique permettant de répondre à la problématique.

Documents ressources

Document 1 :

Différents travaux ont permis de mettre en évidence des communautés de foraminifères. On peut distinguer 3 associations qui dépendent du type climatique et de la zone géographique.

Les associations de foraminifères rencontrés

Document 2 : planche de détermination

Echantillon 1 

Echantillon 2 

Remarque : L'échantillon 2 a été retrouvé plus profondément que l'échantillon 1

Résultats obtenus :

Grâce à la clé de détermination, nous pouvons identifier les foraminifères:

Dans l'échantillon 1 :

On observe une majorité de foraminifères appartenant aux famille des globigérinidae et des hétérohélicidae

Dans l'échantillon 2 :

On observe une majorité de foraminifères appartenants aux familles des globotruncanidae et des hétérohélicidae

Interprétations :

L'association de foraminifères présente dans l'échantillon 1 nous indique un climat tempéré.

L'association de foraminifères de l'échantillon 2 nous indique un climat tropical.

L'échantillon 1 (Danien, ère tertiaire) est plus récent que l'échantillon 2 (Maastrichtien, ère secondaire) d'après le principe de superposition.

On peut en déduire que le climat a subit un refroidissement entre la période de dépot de l'échantillon 2 et la période de dépot de l'échantillon 1, passant de tropical à tempéré en un laps de temps relativement court, ce qui traduit un épisode de profonds bouleversements. Cette période correspond à la période de disparition quasi totale des dinosaures.

Bilan :

L'étude des sédiments océaniques et de la faune qui les compose peut nous permettre de déceler des modifications du climat. Ainsi, l'étude des foraminifères a permis de montrer l'existence d'un refroidissement brutal entre le Crétacé et le Tertiaire. Cependant, les explications de ce changement climatiques ne sont pas fournies par ces études.

2. Les indices physico-chimiques

TD glaciologie

Les calottes glaciaires qui recouvrent l'Antarctique et le Groenland sont constituées par l'accumulation progressive de cristaux de neige. Nous cherchons à savoir comment l'étude des glaces polaires peut nous renseigner sur l'évolution du climat.

Document 1 : Composition isotopique de la neige.

• Les isotopes présents dans l'eau sont majoritairement le ¹⁶O et le ¹H. Cependant, il existe de faibles proportion de ¹⁸O et de ²H (que l'on appelle deutérium, D).
• La composition isotopique de l'eau, de la neige ou de la glace peut être obtenue grâce à un spectromètre de masse. On a ainsi accès aux rapports isotopiques ¹⁸O/¹⁶O et ²H/¹H. En les comparant avec le même rapport mesuré dans les eaux océaniques actuelles, on peut définir le ?¹⁸O et le ?D qui représentent les variations du rapport isotopique par rapport à la référence actuelle.
• On peut alors écrire: ?18O = ((¹⁸O/¹⁶O)glace-(¹⁸O/¹⁶O)océan) / (¹⁸O/¹⁶O)océan et ?²H((²H/¹H)glace-(²H/¹H)océan) / (²H/¹H)océan
• En fonction de la latitude, les ?18O et ?2H varient comme indiqué sur ce document tiré du site ACCES.ens-lyon.fr

En mesurant la température moyenne au cours de l'hiver et la composition isotopique de la neige accumulée pendant cette même saison, on a pu établir un véritable thermomètre isotopique.

Document 2 : Composition isotopique des glaces anciennes.

Les glaces polaires résultent de la compaction des précipitations neigeuses. Sur le même principe que le carottage effectué dans les sédiments, on peut obtenir des carottes de glace que l'on peut dater en fonction de la profondeur d'échantillonage. Certaines équipes de scientifiques ont ainsi pu atteidre des profondeurs de 3000m, révélant des glaces dont l'age dépasse les 100000 ans.

L'analyse isotopique de ces carottes de glace a permis d'établir la variation du ?¹⁸O et du ?²H en fonction du temps.

A partir de l'analyse de ces documents, montrez que l'analyse des glaces polaires permet effectivement de nous renseigner sur l'évolution du climat.

On observe une corrélation entre rapport isotopique et température. Plus le rapport isotopique est fort, plus la température est élevée et inversement. En effet, les isotopes se déplacent moins facilement du fait de leur excès de masse. Ainsi, la vapeur d'eau issue de l'évaporation est relativement enrichie en ¹H et en ¹⁶O. A l'inverse, les précipitations sont elles enrichies en ²H et ¹⁸O. Si la température est froide, il y aura moins d'évaporation, avec une vapeur d'eau très appauvrie en ²H et ¹⁸O. Les précipitations au niveau des pôles seront donc très pauvres en ²H et ¹⁸O. A l'inverse, une température élevée entraîne une plus grande évaporation, donc une quantité plus importante de ²H et ¹⁸O en circulation. Au niveau des pôles, on aura une neige très riche en isotopes.

On peut en déduire :

Glace enrichie en ²H et ¹⁸O : Climat froid

Glace appauvrie en ²H et ¹⁸O : Climat chaud

La glace étant constituée des cristaux de neige qui tombe au cours des ans, grâce au principe de superposition, on peut établir les modifications climatiques qui ont affectées une région en établissant la quantité d'isotopes radioactifs dans une carotte de glace.

TD étude des sédiments océaniques

Introduction :

Les sédiments qui s'accumulent au fond des océans contiennent des restes d'êtres vivants, fossiles dont la composition est le reflet des conditions physico-chimiques de leur milieu de vie.

Problématique :

Montrez que l'étude des sédiments océaniques permet d'établir les modifications climatiques au cours du temps.

Document 1: Test d'un foraminifère

Les foraminifères sont des micro-organismes constituant la majeure partie du plancton marin. Ils sont constitués d'une cellule entourée d'une structure solide appelée test. Certains groupes de foraminifères réalisent leur test en précipitant du carbonate de calcium, CaCO3.

Document 2 : variations du rapport isotopique

Les foraminifères sont des organismes marins qui ont la particularité de se confectionner une coquille minérale appelée test pour se protéger. Chez de nombreuses espèces, ce test est constitué de carbonate de calcium CaCO₃. Après leur mort, les tests s'accumulent au fonc des océans et constituent des roches sédimentaires calcaires. L'analyse du rapport isotopique de l'oxygène nous permet donc de connaître les variations climatiques qui se sont succédées au cours des temps géologiques. Pour cela, on mesure le rapport entre les isotopes ¹⁶O et ¹⁸O de l'oxygène dans des roches sédimentaires à l'aide d'un spectromètre de masse. Dans l'exemple qui nous est donné, on compare ce rapport avec celui de foraminifères actuels vivant à grande profondeur, là où la température de l'océan ne varie pas et atteint une valeur de 1°C.

Le principe est basé sur la proportion de l'isotope ¹⁸O dans les océans en fonction de la température. On a pu déterminer que plus le climat est froid, plus le rapport ?¹⁸O est élevé. En effet, avec un climat froid, il se produit moins d'évaporation de l'eau de mer au niveau des zones équatoriales et tropicales. L'eau qui s'élève sera proportionnellement apauvrie en ¹⁸O qui est plus lourd que le ¹⁶O. De plus, lors des précipitations, c'est le ¹⁸O qui a tendance à revenir dans l'océan le premier, toujours à cause de sa masse un peu plus élevée. Les périodes les plus froides coïncideront donc avec un rapport ?¹⁸O fort selon la formule : ?¹⁸Osediment = [(¹⁸O/¹⁶O) sédiment - (¹⁸O/¹⁶O)foraminifères actuels] / (¹⁸O/¹⁶O) foraminifères actuels.

3. Origine des variations climatiques

?Objectif de connaissance :

• Comprendre que les variations climatiques sont multifactorielles.

Objectif méthodologique :

• Adopter une démarche explicative

• Réaliser une manipulation d'après un protocole

• Traduire des observations par la réalisation de graphiques.

1. Les paramètres astronomiques

Le climat de la Terre subit des variations cycliques à plus ou moins grande échelle. D’un point de vue astronomique, les paramètres de Milankovic peuvent permettre de proposer une explication aux cycles climatiques les plus longs dans le temps. Ils sont basés sur trois caractéristiques de l’orbite terrestre

1. L’excentricité de l’orbite terrestre

L'orbite de la Terre est une ellipse dont le Soleil occupe l'un des foyers. L'excentricité de l'ellipse est une mesure de la différence entre cette ellipse et le cercle. La forme de l'orbite terrestre varie dans le temps entre une forme quasi-circulaire (excentricité faible de 0,005) et une forme plus elliptique (excentricité élevée de 0,058). La principale composante de cette variation fluctue sur une période de 413 000 ans. D'autres composants de cette variation fluctuent sur des périodes entre 95 000 et 125 000 ans. L'excentricité actuelle de l'orbite de la Terre est 0,017. Cette excentricité est due aux attractions gravitationnelles exercées entre la Terre et les autres planètes du Système solaire ainsi que le Soleil, selon les lois de Newton.

Ce paramètre est particulièrement important dans les modifications climatiques naturelles. Quand l’orbite est circulaire, l’énergie solaire est globalement constante tout au long d’une révolution. Les saisons sont peu marquées et les circulations atmosphériques connaissent peu de variations. Au contraire, lorsque l’orbite est très elliptique, la différence d’énergie reçue entre la position la plus proche du soleil (périhélie) et la position la plus lointaine (aphélie) peut varier d’un quart en plus ou en moins. Ce changement induit des modifications de la circulation atmosphérique, change le trajet des courants marins (Humboldt, Gulf stream), voire les fait disparaître. Or, ces circulations sont primordiales dans la régulation climatique. Les climatologues ont ainsi pu déduire l’existence de véritables périodes de sécheresse ou au contraire, de précipitations intenses en fonction du trajet du double courant El Niño/la Niña.

2. L’obliquité de l’orbite terrestre

L'obliquité de la Terre, aussi appelée inclinaison terrestre, correspond à l'angle entre son axe de rotation et un axe perpendiculaire au plan de son orbite. L'obliquité terrestre varie entre 22,1° et 24,5° sur une période d'environ 41 000 ans. Cette obliquité est due, elle aussi, aux interactions gravitationnelles que la Terre subit de la part des planètes. Cette variation est faible par rapport à la variation de l'obliquité martienne qui varie entre 14,9° et 35,5°. Actuellement, la Terre possède une obliquité de 23,44°, ce qui correspond à une valeur moyenne entre les deux extrema. L'obliquité est dans une phase descendante et atteindra son minimum dans environ 10 000 ans.

Ce paramètre influe particulièrement sur les saisons à partir des latitudes tropicales jusqu’aux latitudes polaires. En effet, ce paramètre modifie peu les saisons équatoriales. Quand l’obliquité est importante, les saisons sont très marquées avec des étés très chauds et des hivers très froids. En effet, en été, plus l’obliquité est grande, plus l’énergie solaire reçue (que l’on va considérer constante) est importante par unité de surface, et inversement pendant l’hiver. Pour vous en convaincre, il suffit de prendre une mappemonde et un faisceau lumineux assez étroit. L’hiver, la surface du faisceau est plus grande que l’été.

3. La précession de l’axe de rotation de la Terre

La Terre ne tourne pas sur elle-même comme un ballon parfaitement sphérique, droit sur son axe. Faîtes l’expérience avec une toupie. La toupie tourne dans un premier temps droit sur son axe puis en perdant sa vitesse, sa tige va commencer à dessiner une sorte de cercle, ou de cône. Cette tige sur Terre est en réalité l'axe nord-sud (passant par les deux pôles géographiques), cet axe dessine dans l'espace un cône par rapport à l'axe perpendiculaire au plan de l'écliptique. L'axe nord-sud effectue un tour complet en 25 760 ans. Cette précession provient du fait que les attractions du Soleil et de la Lune ne sont pas uniformes sur Terre à cause du bourrelet équatorial de la Terre. Cela influe sur ce que l'on appelle la précession des équinoxes (ce qui détermine les « changements de saisons » astronomiquement parlant).

Ce paramètre est uniquement un modificateur des deux premiers paramètres. En effet, la précession augmente ou diminue l’obliquité. De ce fait, la conjugaison précession et obliquité, si elles se produisent au moment du solstice au passage au périhélie (orbite excentrique) engendrent un été très chaud (accentuation) dans un hémisphère et un hiver doux (atténuation) dans l’autre. A l’inverse, pour un solstice au passage à l’aphélie, on obtient un été frais (atténuation) et un hiver rude (accentuation).

2. Les paramètres physiques

1. L’albédo

Un paramètre climatique important repose sur la notion d’albédo. L’albédo d’un objet est le rapport entre l’énergie qu’il réfléchit et l’énergie qu’il reçoit du soleil. Il varie de 1 (réflexion totale) à 0 (absorption totale). Plus une surface est réfléchissante, moins elle s’échauffe. Alors que l’albédo moyen de la Terre est de 0.3, il peut varier de 0.07 pour les océans à 0.85 pour les glaces polaires.

Grâce à cette petite expérience, vous allez pouvoir vous-même constater l’importance de ce facteur :

• Détermination de l’importance de l’albédo dans l’échauffement d’une surface

Protocole

1. Récupérez des feuilles de papier de couleurs différentes (au besoin, sortez vos crayons de couleur.

2. Procurez-vous une loupe (à défaut, des lunettes épaisses ou un fond de verre épais peuvent suffire), un chronomètre et un verre d’eau (au cas où !!!).

3. Focalisez la lumière solaire en 1 point le plus étroit possible sur la feuille de papier.

4. Chronométrez jusqu’à l’apparition de fumée, voire de flammes.

5. Compilez vos résultats dans un tableau puis réalisez le graphique le plus pertinent.

Quelques valeurs indicatives d’albédo

Vert : 0.3

Jaune : 0.5

Bleu : 0.1

Blanc : 0.9

Noir : 0

Plus l’albédo est faible, moins l’énergie reçue est renvoyée. On obtient donc un échauffement plus important. Lors de mon expérience, le papier noir commence à fumer immédiatement. A l’inverse, un albédo important permet de renvoyer une grande quantité de l’énergie reçue. L’albédo va permettre d’amplifier les changements climatiques : Plus il fait froid, plus la surface d’océan et de continents couverte par les glaces est importante. L’albédo moyen de la planète augmente, elle renvoie plus d’énergie, se refroidit et se couvre de plus de glaces. L’inverse est également possible.

2. La solubilité du dioxyde de carbone

La température exerce une forte modification de la solubilité des gaz. En effet, l’augmentation de la température provoque une augmentation de l’agitation atomique qui à son tour entraîne une diminution de la solubilité des gaz. Le graphique ci-dessous vous montre le dégazage d’une solution contenant initialement la même quantité de dioxyde de carbone dissous en fonction de la température.

Ici, on observe un peu la même chose qu’avec l’albédo. Plus il fait froid, plus le dioxyde de carbone se dissout dans les océans, entraînant une diminution de l’effet de serre, ce qui induit une baisse de la température etc…

A l’inverse, une augmentation de la température libère du dioxyde de carbone qui augmente l’effet de serre, la température augmente et le dioxyde de carbone est de moins en moins soluble etc…

3. Les paramètres d’origine humaine

N’en déplaise aux climato sceptiques, les données s’accumulent quant au rôle joué par l’être humain dans les variations climatiques récentes. L’évaluation de la teneur en CO2 de l’atmosphère repose sur deux types de mesures : des mesures effectuées directement dans l’atmosphère à la station Mauna Loa d’Hawaï depuis 1958 et des mesures effectuées à partir de bulles d’air emprisonnées dans les glaces pour les évaluations d’avant 1958. Ces mesures ont également permis de suivre l’évolution de la teneur de l’atmosphère en certains polluants tels que les chlorofluorocarbones (CFC) destructeurs de la couche d’ozone, les éléments radioactifs et les oxydes d’azote.

Les variations de l’activité solaire et les fluctuations de l’opacité de l’atmosphère dues à sa teneur en aérosols d’origine volcanique déterminent des variations de l’énergie solaire atteignant la surface de la Terre. On appelle forçage toute variation de température moyenne globale consécutive à une variation de l’énergie solaire reçue. Ce forçage peut être naturel ou anthropique.

L’étude suivante vous montre le forçage effectué sur la température globale au cours du siècle dernier.

L’action humaine est liée au rejet de quantité importante de gaz qui ont deux principaux effets qui se conjuguent l’un l’autre:

Les Chlorofluorocarbones détruisent la couche d’ozone, ce qui permet à plus de rayons UV d’atteindre la surface de la planète, produisant un réchauffement plus important et une émission de rayons infrarouges plus importante.

Les gaz à effet de serre permettent de retenir plus de rayons IR, ce qui induit un réchauffement de la température moyenne de la planète.

?C?hapitre 3 tp parametres orbitaux (528.32 Ko)

Chapitre 3 tp parametres orbitaux (404.4 Ko)

4. Synthèse de l'état actuel des connaissances scientifiques sur l'évolution passée et à venir du climat terrestre.

Chapitre4 (24 Ko)

Chapitre4 (115.44 Ko)

Voilà qui concluera cette drôle d'année passée ensemble. Merci à vous

M.Martel