Show 2) Les méthodes d'obervation du climat passé Quels sont les moyens dont on dispose pour étudier le climat dans le temps ? Nous connaissons évidemment les moyens d'observations et de prévisions du climat actuel, à savoir
satellites et autres instruments de mesures, comme le baromètre, à plus court terme. a) Le Forage Pour les climats récents, les chercheurs effectuent des observations dans des carottes sédimentaires. Les sédiments du fond des océans, comme les sédiments lacustres, enregistrent l'état de la végétation ou de la biosphère d'une époque précise et permettent de remonter à des informations sur la température et donc le climat. Les calottes glaciaires, archives du passé Pour les climats plus anciens en revanche, il faut faire appel à des forages beaucoup plus profond, non pas dans l'océan mais dans les calottes polaires des Pôles Nord et Sud. A ce jour les techniques de forage ont permis l'observation d'un climat datant de plus de 400 000 ans. Mais chaque nouvelle étude de carottes glaciaires nous en apprend un peu plus sur le climat de nos ancêtres. - L'analyse des couches de neige nous informe des conditions de formations des précipitations. Les calottes glaciaires sont donc de formidables conservatoires d'archives. Les carottages dans la glace révèlent des enregistrements continus de l'environnement passé au cours des derniers cycles climatiques. Stries d'une carotte glaciaire
L'analyse des carottes glaciaires permet de reconstituer les variations climatiques. Chaque strie de la carotte représente une année. On a ainsi découvert que depuis 10 000 ans, le climat est particulièrement stable.
Dans les calottes polaires se piègent, au fur et à mesure de la transformation de la neige en glace, des petites bulles d'air que l'on peut analyser quand on fait un échantillonnage de carottes. Sur la coupe représentée, on voit en noir les petites bulles d'air piégées à l'intérieur de la glace. On sait dater approximativement cette neige et donc mesurer la quantité d'air et sa composition à une époque donnée, remonter à la nature de cet air et à la température de l'époque. Techniques de Forage Les techniques de forages dans la glace permettent de réaliser des coupes continues du glacier par adjonctions. Les carottiers modernes (tel le carottier russe électromécanique utilisé récemment à Vostok), sont des ensembles tubulaires d'une dizaine de mètres de longueur comprenant une tête de forage, un tube carottier avec sa motorisation ainsi que les instruments de contrôle. L'ensemble est attaché au bout d'un câble électroporteur de 3 ou 4 km enroulé sur un treuil puissant. La tête de forage découpe par rotation un cylindre de glace de 10 cm de diamètre. Les copeaux produits sont envoyés par pompage dans un compartiment séparé. Une carotte est forée tous les 3 m. Le trou de forage est rempli d'un fluide à base de kérosène, qui évite au trou de se refermer. Il ne faut pas moins de 60 tonnes de fluide pour remplir un trou de 3000 m de profondeur, ce qui représente de loin la plus grosse charge à transporter sur le terrain. Les carottes de glace sont étudiées sur place pour leurs propriétés physiques (cristaux, bulles, propriétés électriques,...) et échantillonnées pour les différentes mesures en laboratoire. Puis, suivant une chaîne de froid, les carottes sont acheminées jusqu'aux laboratoires où elles seront conservées en chambre froides à -23°C. Le forage de Vostok : 400 000 ans d'histoire ressurgissent à la surfaces ! L'enregistrement climatique sur les dernier 400 000 ans présent dans la carotte de Vostok est actuellement unique, entre autre par la mémoire de l'atmosphère qu'il retrace. Les grands forages dans la glace représentent des prouesses techniques et des expéditions lourdes et coûteuses. Le forage de Vostok, situé en plein centre de l'Antarctique, a eu une histoire particulière tant pour la motivation initiale du projet que par les premières découvertes scientifiques qu'il a permis de faire. Stockage des carottes de glace sur le site de Vostok : b) La modélisation Comme la situation climatique à venir sera probablement inconnue depuis que l'homme a démarré son existence terrestre, les seuls outils dont nous disposons actuellement pour tenter de savoir ce qui
peut se passer à l'avenir sont des modèles climatiques. Ainsi, c'est le passé qui devient la clé du futur. Pour comprendre et envisager le climat à venir, on utilise des données factuelles sur un certains nombres de paramètres climatiques, en gros pour les deux ou trois derniers siècles,
et quelques unes plus vagues pour les deux ou trois derniers millénaires (écrits historiques). En ce qui concerne l'histoire plus ancienne, nous devons nous fier aux données issues des travaux des géologues et paléontologues Qu'est ce qu'un Modèle ? Un modèle climatique n'est autre qu'un logiciel très complexe, dont le but est de reproduire, de simuler, aussi fidèlement que possible le comportement du climat terrestre, en prenant en compte des critères variant par l'action de l'homme ou avec le temps. Il s'agit donc d'un gros programme pour ordinateur, construit de la manière suivante :
Représentation graphique des principaux paramètres exploités par les modèles climatiques: Ces ordinateurs permettent aux scientifiques de modéliser les interactions entre les composantes du système climatique.
Pour cela on se fonde principalement sur les échanges d'énergie entre océan et atmosphère. Les modélisations climatiques à grande échelle consomment d'énormes ressources informatiques et sont si coûteuses qu'on ne peut en réaliser chaque année que quelques-unes. Néanmoins, la modélisation est une discipline qui ne date pas d'hier : le premier modèle atmosphérique date de 1950, et a été testé sur les premiers ordinateurs existant. Il faut savoir qu'ils ne sont, pour l'instant, qu'aux nombres d'une quinzaine de modèles différents dans le monde. Les modèles les plus perfectionnés ne pourront jamais fournir des résultats infaillibles concernant l'avenir, cependant nous ne disposons pas de meilleur outil à ce jour. Comment PeutL'analyse des pollens permet de reconstituer la végétation et donc le climat de l'époque en utilisant le principe d'actualisme. Ainsi, la végétation herbacée domine dans les climats froids ou à proximité des glaciers alors que les arbres se développent dans des climats un peu plus chauds.
Comment reconstituer le climat du Crétacé ?Ainsi, au crétacé supérieur, l'indice stomatique faible (<7) témoigne d'un taux élevé de CO2 dans l'atmosphère et donc d'une température élevée. Il est donc possible de reconstituer les conditions climatiques passées si on dispose par exemple de l'indice stomatique de feuilles anciennes, donc fossilisées.
Comment définir le climat et reconstituer ses variations actuelles ou dans le passé ?Les indicateurs des variations climatiques du passé sont les roches, les pollens, les glaces ou encore les sédiments. ... . Les reliefs façonnés en fonction des conditions climatiques sont aussi de précieux indices. ... . Ces indices géologiques permettent de reconstituer les climats à l'échelle de millions d'années.. Comment mesurer les changements climatiques du passé ?Ils recueillent les données prises en mer, au sol, grâce aux satellites ou grâce aux cernes de croissance des arbres, au forage de glace, grâce aux stations météorologiques fixes au sol ou sur des bouées en mer ou de radar météorologique.
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