Paléoclimats (4)
Jacques Beauchamp


3. MOYENS DE RECONSTITUTION DU CLIMAT



 Quels sont  les moyens techniques à notre disposition pour reconstituer le climat à un instant donné ?

3.1 Carottes océaniques




Le prélèvement et l’analyse de carottes prélevées sur le fond océanique a fourni des résultats décisifs.

Les carottier à piston permettent le prélèvement de cylindres d’une dizaine de mètres de long dans les  sédiments meubles du fond des océans.

Des forages dans des sédiments indurés sont effectués par quelques navires spécialement équipés.



Les sédiments océaniques renferment de nombreux restes d’organismes, en particulier des tests calcaire de foraminifères dont la taille est de l’ordre du mm.

Voici par exemple vu au M.E.B. un Globorotalia.


 
Les Foraminifères fabriquent le calcaire de leur test à partir des éléments contenus dans l’eau de mer, et en particulier de l’Oxygène de l’eau. La composition du test reflète donc celle de l’eau au moment de la formation.

La composition isotopique de l’oxygène de l’eau de mer dépend du stock de glace immobilisée dans les calottes polaires. L’eau contenant l’isotope 16 léger s’évapore plus vite et l’eau atmosphérique, puis l’eau des précipitations et finalement  la glace sont appauvries en isotope lourd 18O. En période froide, l’eau de l’océan est plus riche en 18 O. En période chaude, la glace fond et restitue à l’océan l’16O: l’eau de mer s’appauvrit relativement en18 O.

Cette variation de la teneur en 18 O se retrouve dans les tests de Foraminifères. 

   






Voici les variations de la température de l’eau de l’océan au cours des 130 000 dernières années déduites du rapport isotopique de l’oxygène des tests de foraminifères. On voit qu’il y a une succession de stades froids et d’interstades chauds. Une courbe de référence a été établie (SPECMAP). Par convention on attribue un numéro impair aux interstades chauds et un numéro pair aux périodes d’extension des glaces, c’est à dire des glaciations.




Cette succession est retrouvée dans toutes les mers du globe, comme en Indonésie. Le diagramme ci-dessus compare les variations du niveau de la  mer (en rouge) et la composition isotopique du plancton mesurée sur une carotte marine (en noir) à la courbe de référence SPECMAP (en bleu): les 3 enregistrements sont trés semblables.





   
 L’abondance des espèces de mers froides dans les sédiments est également un bon indicateur de température. Elle accompagne sur ce tracé l’extension des glaces et des icebergs.



 La courbe supérieure est celle du rapport isotopique de l’oxygène dans un carotte de glace du Groenland.
La courbe inférieure illustre l'abondance des espèces planctoniques de mer froide dans une carotte marine prélevée dans l'Atlantique Nord.


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