Exemple d'un diagramme pollinique obtenu avec un tableur et présenté de deux façons différentes
Utilisation des diagrammes polliniques dans la reconstitution des climats
Evolution au cours du temps de la couverture végétale en Europe
Comparaison de la répartition actuelle des types de peuplements végétaux
et de la reconstitution palynologique de leur répartition il y a 18 000 ans +/- 2 000 ans.
B Des indices physico-chimiques dans les carottes de glace
Vidéo n°3 Carottes glaciaires de Vostok
Vidéo n°4 Visite du laboratoire de glaciologie de Grenoble
TD Isotopes de l'oxygène et archives glaciaires
Le delta 18O des glaces: un paléothermomètre Vidéo n°5
Consignes: visionner simplement la vidéo suivante afin de bien revoir les différents indices utilisés permettant de reconstituer des paléoclimats
Bilan Vidéo n°6 Des outils pour déterminer les variations "récentes" du climat (jusqu'à 800 000 ans par exemple)
II Des paramètres permettant d'expliquer l'origine des variations climatiques
Certains facteurs, en modifiant la quantité d'énergie arrivant sur Terre, entraînent des variations de la température globale de la Terre. Ces facteurs sont qualifiés de paramètres
astronomiques qui modifient les régimes climatiques globaux et expliquent pourquoi les indices tels que les indices physico-chimiquesn enregistrent des variations climatiques relativement régulières et cycliques.
A Des paramètres astronomiques
Consignes: télécharger le diaporama suivant et prendre connaissances des facteurs astronomiques (remarque: pas de connaissances exigibles pour ces facteurs à l'écrit)
Tableau récapitulant les périodicités de ces variations
Paramètres orbitaux de la Terre
Périodicité
Excentricité
variation de la forme de l'orbite de la Terre
400 000 ans
100 000 ans
Obliquité
Inclinaison de l'axe de de rotation de la Terre avec le plan de l'orbite terrestre
41 000 ans
Précession des équinoxes
Mouvement de rotation de l'axe de la Terre qui décrit une surface conique
24 000 ans
19 000 ans
B Des facteurs qui amplifient les variations climatiques
Si des modifications des paramètres astronomiques modifient la température moyenne du globe et interfèrent ainsi sur les régimes climatiques de la Terre,
ils n'expliquent pas cependant les écarts de températures enregistrés grâce aux palaléothermomètres que sont les indices physico-chimiques. D'autres facteurs amplifient
ces variations: teneur en CO2 de l'atmosphère, albédo, des facteurs déjà impliqués dans les variations du climat à de grandes échelles de temps.
1°) Le CO2: des flux de CO2 qui amplifient le réchauffement climatique
Le premier graphique montre les variations de température de l'eau des océans en fonction de la profondeur.
On observe que la température varie entre 0 (surface) et jusqu'à 1000 m de profondeur: entre 10°C lors d'un maximum glaciaire à 15°C en moyenne actuellement.
Au-delà de 1000 m de profondeur, la température reste stable, aux alentours de 1 à 2°C.
Le second graphique montre comment varie la solubilité du CO2 dans l'eau en fonction de la température de l'eau.
On observe que plus la température de l'eau est élevée et plus la solubilité du dioxyde de carbone diminue.
Ainsi, si la température des eaux océaniques augmente, la solubilité du CO2 diminue et une fraction part vers l'atmosphère: on dit alors que l'océan devient source de CO2. Inversement, une diminution de la température océanique de surface favorise une meilleure solubilit du gaz qui passe alors plus facilement de l'atmosphère vers l'océan (hydrosphère): l'océan devient alors un puits de CO2
On comprend alors que des variations de température atmosphérique peuvent entraîner une modification de la température des eaux de surface océanique et ainsi modifier le taux de CO2 atmosphérique. Ce qui a ainsi une incidence sur l'effet de serre dont ce type de gaz est responsable. Voir ci-dessous l'effet amplificateur lié à ces échanges de CO2 dans deux type de cas.
Cas n°1
Lorsque qu’il y a augmentation du flux de chaleur reçu à la surface de la Terre :
=> la température des océans augmente
=> la solubilité du CO2 diminue
=> le CO2 passe de l'océan vers l'atmosphère
=> il y a donc augmentation du CO2dans l'atmosphère
=> l’effet de serre augmente
=> la température moyenne à la surface de la Terre augmente
=> effet amplificateur car accentuation de l'augmentation de la température.
Cas n°2
Lorsque qu’il y a diminution du flux de chaleur reçu à la surface de la Terre :
=> la température des océans diminue
=> la solubilité du CO2 dans l'eau augmente
=> le CO2 passe de l'atmosphère vers l'océan
=> il y a donc diminution du CO2dans l'atmosphère
=> l’effet de serre diminue
=> la température moyenne à la surface de la Terre diminue
=> effet amplificateur car accentuation de la diminution de la température.
2°) L'albédo: un facteur d'amplification des variations climatiques
Nous savons que plus une surface est réfléchissante, moins elle s'échauffe. L'albédo est le rapport
entre l'énergie que réfléchit une surface et l'énergie incidente qu'elle
reçoit.
Des radiomètres permettent de mesurer l'albédo
d'un objet donné. Embarqués à bord de satellites, ceux-ci peuvent évaluer
l'albédo des différentes régions du globe de façon très précise.
NATURE DE LA SURFACE
ALBEDO (%)
Neige
> 90
Glaces océaniques
60 à 85
Déserts sableux
30 à 50
Végétation
10 à 25
Sol nu ou rocheux
10 à 20
Forêts
10 à 15
Océan
5 à 10
Consignes: vérifier à l'aide de la vidéo suivante que vous avez bien compris!
Bilan Vidéo n°7
III Activités humaines et évolution possible du climat
Consignes: visionner la vidéo suivante et prendre des notes.
Bilan vidéo n°8
Scénario SRES
Le quatrième Rapport Spécial du GIEC de Scénario d'Emission (SRES) prévoit des hausses
de températures globales en 2100 selon 4 scénarios possibles.
Ces scénarios sont fondés sur les objectifs : plus économiques (A1 et A2) ou plus environnementaux (B1 et B2) et sur l'évolution vers une globalisation (A1 et B1) ou une régionalisation du monde (A2 et B2).
Le monde futur décrit dans le scénario A1 sera caractérisé par :
une croissance économique qui sera rapide
une population mondiale qui atteindra un maximum au milieu du siècle, et, qui déclinera ensuite.
de nouvelles technologies plus efficaces qui seront produites rapidement.
on observera une convergence entre les régions, un renforcement des capacités et des interactions culturelles et sociales et une réduction importante des différences de revenu par habitant entre les régions.
les mots clefs sont : objectifs économiques + globalisation (monde homogène)
on observera une augmentation globale de la température comprise entre 1,4 et 6,4°C.
Le monde futur décrit dans le scénario A2 sera caractérisé par :
un monde très hétérogène où règnent l'autosuffisance et la préservation des identités locales.
une population mondiale qui croit lentement
un développement économique régional
sa croissance économique par habitant et les évolutions technologiques sont les plus fragmentés et les plus lentes parmi les différents scénari.
les mots clefs sont : objectifs économiques + régionalisation (monde hétérogène).
on observera une augmentation globale de la température comprise entre 2 et 5,4°C.
Le monde future décrit dans le scénario B1 sera caractérisé par :
un monde où la population va continuer de s'accroitre jusqu'au milieu du siècle puis décliner.
des changements rapides dans les structures économiques
une tendance vers une économie de services et d'information.
l'intensité d'utilisation des matériaux va se réduire et des technologies propres utilisant les matériaux sans gaspillage vont être progressivement introduites.
l'orientation vise à des solutions globales associées à une viabilité économique, sociale et environnementale, donc une société plus équitable mais sans initiatives supplémentaires pour gérer le climat.
les mots clefs sont : durabilité environnementale globale
on observera une augmentation globale de la température comprise entre 1,1 et 2,9°C.
Le monde future décrit dans le scénario B2 sera caractérisé par :
la recherche de solutions locales que ce soit d'un point de vu économique, social et environnemental.
une population mondiale qui va croître de manière continue mais relativement faiblement.
ce scénario vise à la protection de l'environnement et à l'équité sociale mais toutes ces évolutions se feront de manière régionalisée ou locale.
les mots clefs sont : durabilité environnementale locale.
on observera une augmentation globale de la température comprise entre 1,4 et 3,8°C.
Scénario RCP
Un nouvel ensemble de scénarios à été proposé dans le rapport 2013 du GIEC.
Ces scénarios appelés RCP pour Représentative Concentration Pathway (Profils Représentatifs d'évolution de Concentration)
présentent tous des concentrations atmosphériques plus élevées en 2100 qu'actuellement en raison de la poursuite de l'augmentation du cumul
des émissions de CO2 dans l'atmosphère au cours du 21ème siècle.
Dans ces scénarios RCP la dispersion des projections est moins grande que les scénarios SRES car les
incertitudes concernant le cycle du carbone ne sont pas prises en compte. L'élévation du niveau de la mer projetée
est plus grande que précédement à cause de l'amélioration de la modellisation de la contribution des glaces continentales.
Les 4 scénarios RCP sont identifiés par leur forçage radiatif total et ont été simulés en utilisant des concentration en CO2 différentes :
Dans ces 4 scénarios RCP2,6 est un scénario d'atténuation qui conduit à un niveau de forçage très bas.
Les scénarios RCP4,5 et RCP6,0 sont des scénarios qualifiés de stabilisation.
Enfin le scénario RCP8,5 est un scénario aux émission de gaz à effet de serre très important.
Le forçage radiatif n'atteint pas son maximum en 2100 pour les scénarios RCP8,5 et RCP6,0.
RCP4,5 se stabilise vers 2100 et RCP2,6 atteint un maximum puis décline.
Consignes: pour les sujets de type bac suivants, avant de regarder le corrigé, voir comment vous auriez, vous, traiter le sujet.
Des sujets pour s'entraîner sur le thème 2(sujets indiqués également sur la page d'accueil Spé SVT TS)
