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EN BREF
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Dans cette exploration des climatologies solaires, nous plongeons au cœur de l’évolution climatique de notre planète Terre, en nous intéressant particulièrement aux changements ayant eu lieu au cours des 50 derniers millions d’années. Après avoir dressé un panorama des étapes marquantes de la climatologie terrestre, nous nous attarderons sur les oscillations climatiques et les périodes glaciaires qui ont façonné notre environnement actuel, tout en examinant les facteurs qui ont influencé les fluctuations thermiques à travers l’histoire. Ce voyage à travers le temps nous permettra de mieux comprendre les dynamiques climatiques en interaction avec notre étoile, le soleil, et d’apprécier les impacts que ces changements ont eu et continuent d’avoir sur notre écosystème.
Le climat terrestre à travers les âges
Le climat de notre planète a connu des transformations profondes au fil des millénaires, oscillant entre des phases glaciaires intenses et des périodes de chaleur extrême. Dans cette section, nous allons explorer les 50 derniers millions d’années de l’histoire climatique de la Terre, en mettant en lumière les facteurs et événements significatifs qui ont façonné notre environnement actuel. Par exemple, il y a environ 50 millions d’années, la Terre était bien plus chaude qu’aujourd’hui, avec une température moyenne dépassant celle d’actuellement de plus de 10 °C. Cette époque, où les pôles étaient exempts de glace et le pôle Sud abritait des forêts luxuriantes, marque le début d’un lent refroidissement qui allait modifier profondément le paysage climatique mondial.
Ce refroidissement progressif a été catalysé par divers facteurs, dont l’expansion des fougères aquatiques qui ont absorbé d’importantes quantités de CO2 atmosphérique. Parmi les intérêts majeurs de cette période, nous constatons que l’Antarctique, qui avait initialement séduit par sa biodiversité, a progressivement été recouvert de glaces, entraînant ainsi des changements climatiques notables. L’apparition de glaces dans les régions polaires a intensifié le phénomène de réflexion de la lumière solaire, accentuant ainsi le refroidissement global. Il est fascinant d’observer comment ces événements passés ont préparé le terrain pour la succession de périodes glaciaires et interglaciaires qui caractérise notre époque contemporaine.
Climatologie du système solaire : Terre, partie 2
La Terre a connu des transformations climatiques majeures au cours des 50 derniers millions d’années. Ce passage s’est caractérisé par une série de périodes glaciaires et d’interglaciaires marquées par des variations significatives des températures. Par exemple, il y a environ 50 millions d’années, notre planète était bien plus chaude qu’aujourd’hui, avec des températures moyennes dépassant de plus de 10 °C celles d’aujourd’hui. À cette époque, le pôle Sud était recouvert de forêts, plutôt que de glace. Les études montrent que la différence de température entre les pôles et l’équateur était beaucoup plus prononcée durant ces périodes. En effet, alors que la différence de température à l’équateur pouvait atteindre 15 °C entre périodes froides et chaudes, au pôle Sud, cette différence pouvait atteindre jusqu’à 45 °C.
Ce processus de refroidissement a été lancé par des facteurs environnementaux complexes. L’un des mécanismes principaux impliquait des fougères aquatiques connues sous le nom d’Azolla, qui ont absorbé une quantité significative de dioxyde de carbone, entraînant un effet de refroidissement global. Parallèlement, la progression de l’Antarctique vers une couverture de glace a intensifié ce refroidissement en augmentant la réflexion de l’énergie solaire. Une étude menée par des chercheurs a révélé que cette dynamique entraîne des conséquences sur les écosystèmes à l’échelle locale, affectant par exemple le régime des précipitations et la distribution des cyclones tropicaux.
Il est à noter que les périodes glaciaires, telles que celle de la dernière déglaciation, ont également été accompagnées d’oscillations climatiques marquées par des événements tels que les Dansgaard-Oeschger, qui témoignent de réchauffements rapides suivis de refroidissements plus lents. Ces fluctuations ont un impact significatif sur l’évolution des espèces sur Terre. La perte de 65 % de la mégafaune, qui inclut des animaux comme le mammouth, témoigne du changement radical des conditions favorables à leur habitat. Ce réchauffement, bien qu’il ait causé des extinctions, a également permis des avancées culturelles et technologiques dans l’histoire de l’humanité.
Pour approfondir votre compréhension des facteurs influençant notre environnement et les impacts du changement climatique, je vous invite à consulter des ressources complémentaires telles que cette page sur les éléments du climat et cette autre sur l’impact du changement climatique.
Climatologie du système solaire : Terre, partie 2
Un lent refroidissement
Il y a 50 millions d’années, le climat était bien plus chaud qu’aujourd’hui ; la température moyenne excédait probablement celle d’aujourd’hui de plus de 10 °C. À cette période, les pôles n’étaient pas recouverts de neige et le pôle Sud se trouvait en plein cœur d’une forêt. Il est important de noter qu’entre les périodes chaudes et les périodes froides du passé terrestre, la différence de température est bien plus marquée au niveau des pôles. En effet, selon une étude récente, alors qu’entre des périodes chaudes et froides, la différence de température moyenne à l’équateur est d’environ 15 °C, cette différence atteint 45 °C au pôle Sud et 35 °C au pôle Nord.
Depuis 50 millions d’années, le climat s’est lentement refroidi. Plusieurs facteurs ont contribué à cela. Le déclin entamé après le pic d’il y a 50 millions d’années a probablement été enclenché par des fougères aquatiques (l’Azolla). Ces dernières ont proliféré et ont fait significativement diminuer les températures en captant une grande quantité de gaz carbonique atmosphérique. Petit à petit, l’Antarctique s’est à nouveau retrouvé pris dans la glace. La présence de glace augmentant la réflexion de l’énergie reçue par le soleil a contribué à entretenir le refroidissement. Il y a environ 5 millions d’années, l’Antarctique était à nouveau totalement recouvert de glace et le climat s’est rapproché de ce que nous connaissons depuis : une alternance de périodes glaciaires et de périodes plus chaudes.
La valse des périodes glaciaires
Lors des derniers millions d’années, le climat de la Terre a oscillé entre deux statuts différents : des périodes glaciaires avec de la glace s’étendant parfois largement jusqu’à nos latitudes, et des périodes chaudes telle que nous le connaissons depuis 12 000 ans. Ces changements ont été à chaque fois initiés par ce qu’on appelle les cycles de Milankovich. Ces cycles sont l’addition des différents paramètres gouvernant l’orbite de la Terre autour du Soleil et la rotation de la Terre sur elle-même, influençant l’énergie solaire reçue par la Terre.
- Une cyclicité de 40 000 ans avec une amplitude dépendant d’autres cycles plus lents ou plus rapides, en particulier, un cycle de 100 000 ans.
- Ces variations sont le déclencheur des refroidissements/réchauffements successifs.
- De nombreuses boucles de rétraction amplifient ces effets.
Comme on peut le constater sur l’image ci-dessous, jusqu’il y a environ 1.2 million d’années, le cycle des périodes glaciaires et chaudes se faisait en 40 000 ans, en bonne correspondance avec la composante principale des cycles de Milankovich. Depuis lors, le rythme s’est ralenti et les périodes glaciaires se succèdent à un rythme d’environ 100 000 ans, avec des périodes froides qui durent plus longtemps que les périodes chaudes.
La dernière période glaciaire
La dernière période glaciaire a commencé il y a environ 115 000 ans. Elle succède à la période chaude appelée « Eemien » qui avait duré 15 000 ans. Cette période était légèrement plus chaude qu’aujourd’hui (sans inclure le réchauffement climatique récent) et elle aurait connu la première grande expansion géographique de l’être humain moderne.
La dernière période glaciaire n’a pas été simplement une longue période froide. De nombreuses oscillations de température se sont produites à des échelles de temps relativement courtes, comme on peut le voir sur le graphique ci-dessous. Ces oscillations, surtout marquées dans l’hémisphère nord, sont appelées événements Dansgaard–Oeschger et ont produit des réchauffements intenses relativement brefs (moins d’un siècle), suivis de refroidissements plus lents. Les mécanismes à l’origine de ces événements restent incertains. Des causes solaires et océaniques ont été suggérées, mais aucune preuve claire n’a encore été apportée.
Une animation de la couverture glaciaire de la dernière glaciation permet de visualiser l’étendue de la glace sur la région alpine. Sur le Plateau suisse, il y avait environ 1 km de glace ! Depuis lors, le climat de la Terre s’est lentement réchauffé, malgré un bon coup de froid il y a environ 12 000 ans.
La transition entre les périodes glaciaires et les périodes chaudes n’a pas été sans impact sur la faune et la flore. Ce ne sont pas seulement les mammouths qui n’ont pas survécu au dernier réchauffement. En effet, environ 65 % de la « mégafaune » (animaux de plus de 44 kilos) a disparu avec la dernière déglaciation. De l’autre côté, ce réchauffement a amené les conditions favorables permettant les développements culturels, démographiques et technologiques de l’humanité qui nous amènent à la société d’aujourd’hui.
Une troisième partie de ce blog couvrira la période de l’Holocène.
Climatologie du système solaire : Terre, partie 2
Après avoir étudié le passé climatique de la Terre, notamment en évoquant les phases « boule de neige » et les périodes chaudes qui ont marqué son histoire, tournons notre attention sur les 50 derniers millions d’années. Ces millions d’années sont fondamentaux pour comprendre les variations climatiques que nous observons aujourd’hui.
Un lent refroidissement
Il y a 50 millions d’années, le climat terrestre était nettement plus chaud qu’actuellement, avec une température moyenne supérieure de plus de 10 °C à celle que nous connaissons. À cette époque, les pôles n’étaient pas couverts de neige et le pôle Sud abritait une dense forêt. La différence de température entre les périodes chaudes et froides est particulièrement marquée aux pôles, avec des variations de 45 °C au pôle Sud, comparées aux 15 °C à l’équateur, comme le souligne une récente étude.
Depuis 50 millions d’années, nous assistons à un refroidissement progressif. Ce changement a été en partie causé par les fougères aquatiques, ou Azolla, qui ont absorbé le dioxide de carbone et ainsi réduit les températures. L’Antarctique s’est à nouveau couvert de glace, ce qui a contribué à sa réflexion d’énergie et a intensifié le refroidissement.
La valse des périodes glaciaires
Au cours des derniers millions d’années, la Terre a oscillé entre périodes glaciaires et périodes chaudes, chaque changement étant déclenché par les cycles de Milankovich. Ces cycles, qui touchent à l’orbite de la Terre autour du Soleil, affectent l’énergie solaire reçue et entraînent des refroidissements et des réchauffements.
Illustrant cette dynamique, une transition a été observée : jusqu’à 1,2 million d’années, les oscillations se produisaient tous les 40,000 ans, mais ce rythme a ralenti à 100,000 ans avec des périodes glaciaires devenant plus longues. Les causes de cette transition sont encore débattues, mentionnant des modifications dans la dynamique des cycles du carbone ou bien des changements dans la circulation océanique.
La dernière période glaciaire
La dernière période glaciaire a débuté il y a 115,000 ans et a été précédée par la période chaude de l’Eemien. La dernière glaciation a connu de nombreuses oscillations thermiques, dont des événements Dansgaard-Oeschger qui ont entraîné des réchauffements rapides. Les mécanismes de ces fluctuations demeurent flous, avec des théories évoquant notamment des interactions complexes entre l’atmosphère et les océans.
L’étendue maximale de la glace a été atteinte il y a environ 21,000 ans. La vidéo ci-dessous visualise l’étendue de la glace sur la région alpine, montrant qu’il y avait environ 1 km de glace sur le Plateau suisse. Ce réchauffement a amené des changements cruciaux pour la faune et la flore, faisant disparaitre environ 65 % de la mégafaune.
Nous sommes actuellement dans la période chaude de l’Holocène, et il est crucial d’explorer ces transformations pour mieux anticiper les changements climatiques futurs.
Pour en apprendre davantage sur les influences de la climatologie terrestre et son évolution, vous pouvez consulter des ressources supplémentaires telles que l’étude sur les saisons et climats ou la publication sur l’analyse climatique dans le contexte solaire.
Au fil des millions d’années, la climatologie terrestre a révélé des cycles fascinants de variations climatiques marqués par des périodes glaciaires et des phases plus chaudes. Il est remarquable de constater qu’il y a 50 millions d’années, notre planète bénéficiait d’un climat bien plus chaud, avec des températures dépassant les 10 °C par rapport à aujourd’hui. Cette évolution témoigne de l’importance des cycles de Milankovich qui influencent la réception de l’énergie solaire par la Terre.
La dernière période glaciaire, commencée il y a 115 000 ans, a non seulement apporté un refroidissement, mais aussi des oscillations de température notables, façonnant notre écosystème moderne. Ces fluctuations illustrent la complexité des interrelations entre le climat et la faune, avec une extinction massive de la mégafaune, dont les mammouths. Comprendre ces dynamiques nous offre des perspectives essentielles pour anticiper les changements climatiques actuels et futurs.
Ce parcours à travers la climatologie nous incite à réfléchir profondément sur l’avenir de notre planète. En étudiant notre passé, nous pouvons mieux préparer les défis climatiques de demain et envisager des solutions adaptées à des phénomènes en constante évolution.