Reflets de la Physique n°55 oct/nov/déc 2017
Reflets de la Physique n°55 oct/nov/déc 2017
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°55 de oct/nov/déc 2017

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Société Française de Physique

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 48

  • Taille du fichier PDF : 4,8 Mo

  • Dans ce numéro : une brève histoire du climat de la Terre.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
< Pages précédentes
Pages : 6 - 7  |  Aller à la page   OK
Pages suivantes >
6 7
L’histoire du climat de la Terre est un écheveau de processus physiques dominants à différentes échelles de temps, mais toujours imbriqués. On peut représenter cette évolution comme une valse à quatre temps. Celui du milliard d’années, où c’est essentiellement l’évolution de la luminosité du Soleil qui l’emporte. Puis, à l’échelle de dizaines de millions d’années, c’est la tectonique des plaques qui, par son effet sur le climat et sur la teneur en CO 2 de l’atmosphére, va jouer un rôle prépondérant. Le troisième temps est celui de la variation des paramètres orbitaux à des périodes de la dizaine à la centaine de milliers d’années. Enfin, le quatrième et ultime temps est celui de l’Homme qui, en quelques centaines d’années, s’est hissé au rang d’acteur majeur du changement climatique. 6 Reflets de la Physique n°55 Une brève histoire du climat de la Terre Gilles Ramstein (gilles.ramstein@lsce.ipsl.fr) Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (UMR 8212 CEA-CNRS- UVSQ/IPSL), Orme des Merisiers, Bât. 701, CEA/Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex L’histoire des climats de la Terre est d’autant plus difficile à reconstituer que l’on s’éloigne dans le temps. Nous allons néanmoins plonger dans l’histoire climatique de notre petite planète jusqu’à il y a environ 4 milliards d’années (4 Ga). On prétend souvent que l’histoire de la Terre, de Mars et de Vénus a été semblable dans un lointain passé. En tout état de cause, le climat actuel de nos deux voisines est très différent du nôtre. Mars ne dispose que d’une atmosphère ténue en dioxyde de carbone ( 600 Pa), il y fait froid (-63 °C en moyenne, avec un fort cycle diurne). Vénus, au contraire, est entourée d’une atmosphère dense où les gaz à effet de serre produisent à sa surface une température de fournaise (460 °C en moyenne). Sur Terre, ce qui est remarquable et un peu énigmatique, c’est que notre planète ait pu traverser plus de 4 milliards d’années en gardant à sa surface un cycle hydrologique et des températures compatibles avec la vie. Un des premiers scientifiques à conceptualiser cette régulation est James Lovelock connu pour sa théorie « Gaia » où la Terre, considérée comme un être vivant, s’adaptait à différents types d’agressions [1]. Présent 541 Ma 1000 Ma 1600 Ma 2500 Ma 4000 Ma 4600 Ma Protérozoïque Phanérozoïque Archéen Néoprotérozoïque Mésoprotérozoïque Hadéen Paléoprotérozoïque Ses conceptions, bien que très controversées (a), apportèrent beaucoup sur les aspects biologiques, compétitions d’espèces et rétro actions du système Terre. Pour les physiciens des sciences de la Terre et de l’atmosphère, il fallait trouver des mécanismes qui permettent à notre planète de réguler sa température de surface. À travers ce voyage dans le passé de la Terre, nous allons montrer comment ces régulations sont imbriquées aux différentes échelles de temps  : du passé très lointain jusqu’à la perturbation globale que nous, les Hommes, faisons subir à notre planète et que l’on appelle la perturbation anthropique. De manière forcément pointilliste, nous reviendrons sur quelques épisodes-clés de l’histoire des climats de la Terre, et nous montrerons que l’expérience de l’Anthropocène est à la fois inédite par sa rapidité, mais également par le contexte dans lequel elle intervient. Pour voyager à travers les climats de la Terre, il faut se munir de cartes temporelles qui vont vous permettre de prendre vos marques dans l’histoire géologique de notre planète (fig. 1). Explosion biologique cambrienne (540 Ma) Deux épisodes de glaciation globale (720 - 635 Ma) 3\] Grand événement d’oxydation (2,45 - 2,2 Ga) Accrétion des continents (environ 2,9 Ga) Premières traces de vie (environ 3,5 Ga) Fin du bombardement tardif (3,8 Ga) Naissance de la Terre (4,6 Ga) 1. Les différentes périodes de l’histoire géologique de la Terre. (a) Vue globale, de la naissance de la Terre jusqu’à l’époque présente.
Vues de la Terre. À gauche  : il y a 650 Ma, durant la glaciation marinoenne (« Terre boule de neige »). À droite  : il y a 600 Ma, à l’issue des glaciations du Néoprotérozoïque. PHANÉROZOÏQUE Cénozoïque Mésozoïque Paléozoïque Quatemaire Néogène Paléogène Me Crétacé Jurassique Trias Permien Carbonifère Dévonien Silurien Ordovicien Cambrien Holocène Pléistocène Pliocène Miocène Oligocène Éocène Paléocène Présent 0,017 Ma 2,588 Ma 5,33 Ma 23,03 Ma 33,9 Ma 56 Ma 66 Ma 145 Ma 201 Ma 252,2 Ma Extinction biologique Permo-Trias (250 Ma) 298,9 Ma Glaciation Permo-Carbonifère (320-270 Ma) 358,9 Ma Colonisation des continents par les plantes (373 Ma) 419 Ma 443 Ma 465 Ma Révolution industrielle (150-200 ans) Dernier épisode du Sahara vert (6000 ans) Dernier maximum glaciaire, paroxysme de la baisse des océans - 120 mètres (21 000 ans) Dernier interglaciaire (125 000 - 115 000 ans) Glaciation du Groenland (2,7 Ma) Premier ancètre de l’Homme (7 Ma) Disparition finale de la Téthys (11-7 Ma) Naissance des grands singes en Afrique (25 Ma) Glaciation de l’Antartique (34 Ma) Extinction biologique Crétacé-Tertiaire (65 Ma) 541 Ma Explosion biologique cambrienne (540 Ma) (b) Repères chronologiques simplifiés du Phanérozoïque (540 derniers millions d’années). Nada Caud (LSCE), d’après la charte internationale stratigraphique. Walter Myers/Stocktrek Images. Images de la physique Le paradoxe du Soleil jeune L’une des premières surprises est que nous soyons là, sur notre planète bleue, dans le système solaire, alors que, toutes choses égales par ailleurs, sa surface devrait plutôt ressembler à ces gros satellites gelés que sont Encelade (satellite de Saturne) et Europe (satellite de Jupiter). En effet, plus de 99% de l’énergie qui arrive à la surface de la Terre provient du Soleil. Or, ce dernier n’est qu’un réacteur nucléaire qui brûle son hydrogène et le transforme en hélium. Un avantage de notre Soleil est qu’il est une étoile tout à fait ordinaire, et qu’il existe des milliards d’étoiles identiques dans notre galaxie. On connait donc parfaitement son évolution et on peut calculer très exactement l’intensité du rayonnement solaire qui arrive au sommet de l’atmosphère terrestre au cours du temps. Cette intensité augmente d’environ 7% par milliard d’années (fig. 2). Ainsi, lors de la formation de notre système planétaire (il y a 4,6 Ga), la jeune Terre ne recevait du Soleil que 70% de ce qu’elle reçoit aujourd’hui. Tous les modèles radiatifs montrent que dans de telles conditions et toutes choses égales par ailleurs, la Terre aurait dû s’englacer complètement et rester des milliards d’années dans cet état. En effet, pour déglacer une Terre gelée, le Soleil aurait dû voir sa luminosité augmenter d’au moins un facteur 1,5 ce qui aurait, » > Reflets de la Physique n°55 7



Autres parutions de ce magazine  voir tous les numéros


Liens vers cette page
Couverture seule :


Couverture avec texte parution au-dessus :


Couverture avec texte parution en dessous :


Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 1Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 2-3Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 4-5Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 6-7Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 8-9Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 10-11Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 12-13Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 14-15Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 16-17Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 18-19Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 20-21Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 22-23Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 24-25Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 26-27Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 28-29Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 30-31Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 32-33Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 34-35Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 36-37Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 38-39Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 40-41Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 42-43Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 44-45Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 46-47Reflets de la Physique numéro 55 oct/nov/déc 2017 Page 48