Les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps

Résumé du document

La reconstitution des climats passés nécessite des données sédimentologiques, paléontologiques et morphologiques.
Certaines roches sédimentaires témoignent de conditions de formation particulières (évaporites en climat chaud et aride / tillites, blocs de roches transportées par les glaciers). Leur contenu en fossiles permet également d'avoir une idée des climats (coraux) (...)

Extraits

[...] Ce réchauffement climatique avéré est attribuable au moins en partie aux activités humaines. Il se superpose à un refroidissement de plus grande ampleur commencé il y a 20 Ma avec l'installation d'une calotte glaciaire sur l'Antarctique. Les émissions anthropiques de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, oxyde nitreux, CFC . ) contribuent à ce réchauffement, contrebalancé par l'effet des aérosols volcaniques ou anthropiques. Leur action devrait perdurer pendant plusieurs décennies en raison du recours continu aux combustibles fossiles. [...]

[...] Cette matière organique mêlée à des sédiments peut, si les conditions sont réunies, échapper à la minéralisation qui libère le CO2. Elle aboutit à un stockage à long terme du carbone dans le réservoir carboné. L'essentiel du dioxyde de carbone n'est pas en surface, mais en profondeur dans le manteau. Le dégazage du CO2 par le volcanisme alimente en permanence le cycle du carbone. Le carbone retourne dans le manteau au niveau des zones de subduction, le métamorphisme libérant une partie du carbone contenu dans les roches. III. [...]

[...] Les variations climatiques, dépendent des flux de transfert du carbone entre ces différents réservoirs et l'atmosphère. À la surface des continents, l'altération des carbonates et des silicates de calcium et de magnésium consomme du CO2. L'exemple de la dissolution des carbonates CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3- Mais l'hydrolyse d'un silicate calcique ou magnésien comme consomme du CO2 dans des proportions plus importantes : CaSiO3 + 2CO2 +H20 = SiO2 + Ca2+ + 2HCO3- L'altération des roches carbonatées et silicatées de la croûte continentale et de la croûte océanique se traduit donc par une consommation de dioxyde de carbone de l'atmosphère et une libération d'ions tels que le Ca2+, Mg2+, HCO3-, Na+ qui quittent le bassin versant et aboutissent à l'océan, dont la partie superficielle est sursaturée en carbonate de calcium. [...]

[...] Ces modèles prévoient pour le XXIème siècle un réchauffement compris entre 1,4 et et une élévation significative du niveau des mers, entre 20 et 90 cm. L'incertitude des prévisions repose sur les différentes hypothèses concernant l'évolution des taux de CO2 par rapport au niveau actuel, taux qui dépendra des politiques économiques et énergétiques mises en place à l'échelle mondiale et visant à réduire les émissions de CO2. Elle dépend aussi de paramètres encore mal connus, comme le retard dû à l'océan ou les cycles solaires. [...]

[...] Mais ce réchauffement entraîne une augmentation de l'altération des roches silicatées et donc en retour une baisse du CO2 atmosphérique. Ce modèle suppose donc un rétrocontrôle négatif qui stabilise la teneur en CO2 de l'atmosphère. Le second modèle (hypothèse de Raymo) traduit une idée plus ancienne, celle d'un lien entre orogenèse et glaciation. La surrection de vastes chaînes de montagnes comme la chaîne de l'Himalaya à l'Éocène se traduit par une accentuation de l'érosion, de l'altération chimique des roches silicatées et donc de la consommation de CO2 atmosphérique. [...]