Ce que nous apprennent les anciens climats de la Terre
11 juillet 2014, 09:44, par R.P.
Dans l’ouvrage collectif « Sciences de la Terre et de l’Univers » de Brahic-Hoffert-Shaaf-Tardy, dirigé par Jean-Yves Daniel :
« En 4,56 milliards d’années, la Terre a connu une multitude de régimes climatiques. D’importantes glaciations se sont succédées plus ou moins régulièrement, de longues périodes chaudes ont régné à certaines époques, des épisodes secs en ont caractérisé d’autres.
Les climats précambriens
Le Précambrien (- 4650 à – 570 Millions d’années), qui représente plus de quatre milliards d’années, soit 85% de l’histoire de notre planète, ne nous a légué que peu d’informations climatiques. La première partie de cette longue période, l’Archéen, couvre environ deux milliards d’années. Le régime thermique interne de la planète est alors élevé, l’énergie gravitationnelle est évacuée et dans les 500 derniers millions d’années (de 3,0 à 2,5 Ga), les trois-quarts de la croûte continentale actuelle sont élaborés. Au début du Protérozoïque (- 2500 Ma à 570 Ma) d’importantes formations d’oxydes de fer, les BIF (Banded iron Formation), témoignent que l’atmosphère, à l’origine réductrice, devient oxydante.
Le paradoxe de l’Archéen et la chimie de l’atmosphère
Les modèles les plus récents de la structure interne du Soleil semblent s’accorder sur le fait que la puissance rayonnée par notre étoile s’est accrue depuis sa formation. Il y a 4,56 milliards d’années sa luminosité n’atteignait que 75% de sa valeur actuelle. Cette faible luminosité solaire à l’Archéen relève du paradoxe car une telle réduction devrait conduire à une Terre complètement recouverte de glaces. Comme le mécanisme de rétroaction « albédo-température » (plus il y a de glace, plus l’albédo est élevée et l’énergie solaire renvoyée) maintient ces conditions, même lors de fortes augmentations de la constante solaire, des conditions particulières ont dû exister sur notre planète pour expliquer que celle-ci n’ait pas connu de glaciation pendant tout l’Archéen.
C’est la richesse en CO² de l’atmosphère, provenant du dégazage de la croûte terrestre, qui en l’absence de piégeages (excepté la dissolution initiale dans les océans) a maintenu un effet de serre extrêmement stable pendant près de deux milliards d’années. La présence de vapeur d’eau et d’une grande surface océanique n’a fait qu’amplifier ce mécanisme jusqu’à l’apparition du premier puits biologique à CO² : le carbonate de calcium précipité par les stromatolithes par des cyanobactéries.
(…)
La glaciation huronienne et l’expansion des stromatolithes
Le Précambrien supérieur ou Protérozoïque est caractérisé par deux glaciations datées de – 2,3 et – 0,9 - 0,6 Ga. La première d’entre elles, dite huronienne, coïncide avec l’expansion des stromatolithes. Les témoignages de cette glaciation sont les tillites, anciens dépôts glaciaires mal triés et indurés, et des roches striées. Ces indices ont été retrouvés en Amérique du Nord, en Australie et en Afrique du sud, mais l’extension des glaciers est difficile à estimer et leur datation délicate. La cause principale invoquée actuellement pour expliquer cette première glaciation à la surface de la Terre est le développement important des stromatolithes qui résultent de la précipitation de CaCO3 par des organismes photosynthétiques, les cyanobactéries .
Cette première glaciation est suivie d’une période relativement chaude où se déposent les premières évaporites (- 1,7 Ga).
La fin du Précambrien verra la succession de trois glaciations, dont la durée est d’une centaine d’années, et centrées sur – 940 Ma, - 770 Ma et – 615 Ma. Localisées dans des régions de basses latitudes, elles sont peut-être dues à une obliquité élevée de l’écliptique, seul facteur pouvant expliquer des glaciations tropicales.
Suite à venir :
Le Paléozoïque et le Mézozoïque
La glaciation permienne et la forêt carbonifère
La période chaude du Mézozoïque
Le Cénozoïque
Le Maximum thermique de l’Eocène
Les refroidissements progressifs de l’Eocène au Miocène
Dans l’ouvrage collectif « Sciences de la Terre et de l’Univers » de Brahic-Hoffert-Shaaf-Tardy, dirigé par Jean-Yves Daniel :
« En 4,56 milliards d’années, la Terre a connu une multitude de régimes climatiques. D’importantes glaciations se sont succédées plus ou moins régulièrement, de longues périodes chaudes ont régné à certaines époques, des épisodes secs en ont caractérisé d’autres.
Les climats précambriens
Le Précambrien (- 4650 à – 570 Millions d’années), qui représente plus de quatre milliards d’années, soit 85% de l’histoire de notre planète, ne nous a légué que peu d’informations climatiques. La première partie de cette longue période, l’Archéen, couvre environ deux milliards d’années. Le régime thermique interne de la planète est alors élevé, l’énergie gravitationnelle est évacuée et dans les 500 derniers millions d’années (de 3,0 à 2,5 Ga), les trois-quarts de la croûte continentale actuelle sont élaborés. Au début du Protérozoïque (- 2500 Ma à 570 Ma) d’importantes formations d’oxydes de fer, les BIF (Banded iron Formation), témoignent que l’atmosphère, à l’origine réductrice, devient oxydante.
Le paradoxe de l’Archéen et la chimie de l’atmosphère
Les modèles les plus récents de la structure interne du Soleil semblent s’accorder sur le fait que la puissance rayonnée par notre étoile s’est accrue depuis sa formation. Il y a 4,56 milliards d’années sa luminosité n’atteignait que 75% de sa valeur actuelle. Cette faible luminosité solaire à l’Archéen relève du paradoxe car une telle réduction devrait conduire à une Terre complètement recouverte de glaces. Comme le mécanisme de rétroaction « albédo-température » (plus il y a de glace, plus l’albédo est élevée et l’énergie solaire renvoyée) maintient ces conditions, même lors de fortes augmentations de la constante solaire, des conditions particulières ont dû exister sur notre planète pour expliquer que celle-ci n’ait pas connu de glaciation pendant tout l’Archéen.
C’est la richesse en CO² de l’atmosphère, provenant du dégazage de la croûte terrestre, qui en l’absence de piégeages (excepté la dissolution initiale dans les océans) a maintenu un effet de serre extrêmement stable pendant près de deux milliards d’années. La présence de vapeur d’eau et d’une grande surface océanique n’a fait qu’amplifier ce mécanisme jusqu’à l’apparition du premier puits biologique à CO² : le carbonate de calcium précipité par les stromatolithes par des cyanobactéries.
(…)
La glaciation huronienne et l’expansion des stromatolithes
Le Précambrien supérieur ou Protérozoïque est caractérisé par deux glaciations datées de – 2,3 et – 0,9 - 0,6 Ga. La première d’entre elles, dite huronienne, coïncide avec l’expansion des stromatolithes. Les témoignages de cette glaciation sont les tillites, anciens dépôts glaciaires mal triés et indurés, et des roches striées. Ces indices ont été retrouvés en Amérique du Nord, en Australie et en Afrique du sud, mais l’extension des glaciers est difficile à estimer et leur datation délicate. La cause principale invoquée actuellement pour expliquer cette première glaciation à la surface de la Terre est le développement important des stromatolithes qui résultent de la précipitation de CaCO3 par des organismes photosynthétiques, les cyanobactéries .
Cette première glaciation est suivie d’une période relativement chaude où se déposent les premières évaporites (- 1,7 Ga).
La fin du Précambrien verra la succession de trois glaciations, dont la durée est d’une centaine d’années, et centrées sur – 940 Ma, - 770 Ma et – 615 Ma. Localisées dans des régions de basses latitudes, elles sont peut-être dues à une obliquité élevée de l’écliptique, seul facteur pouvant expliquer des glaciations tropicales.
Suite à venir :
Le Paléozoïque et le Mézozoïque
La glaciation permienne et la forêt carbonifère
La période chaude du Mézozoïque
Le Cénozoïque
Le Maximum thermique de l’Eocène
Les refroidissements progressifs de l’Eocène au Miocène
Les glaciations plio-quaternaires
Le Würm
Le dernier maximum glaciaire
Du dernier minimum glaciaire à l’Holocène