TP de biologie cellulaire - ACCES (ENS Lyon)

PREPARATION A L'AGREGATION
DES SCIENCES DE LA VIE-SCIENCES DE LA TERRE ET DE L'UNIVERS
Ens-Lyon UCB-Lyon UJF-Grenoble UBP- Clermont UJM- St Etienne Université de
Savoie
Le passé climatique de la Planète
Travaux pratiques de paléoclimatologie Marc Desme - INRP, février 2008
Deux mécanismes naturels sont essentiels au maintien de la vie sur Terre :
(1) Le Soleil chauffe les régions intertropicales et l'Océan et
l'Atmosphère redistribuent cette chaleur via un transport méridien, (2) Un
effet de Serre naturel assure une température moyenne 30° C supérieure à
celle estimée en absence de gaz à effet de serre. Mais depuis quelques
décennies, notre planète connaît un « sans précédent » dans son histoire
climatique : l'homme a modifié considérablement le climat et la température
moyenne s'élève au rythme de 0,2°C/10 ans depuis le début des années 1980.
Les conséquences sont importantes aussi bien pour l'homme que le reste de
la biosphère et du système Terre. Le climat passé n'est plus un analogue de
la configuration actuelle tant la vitesse du réchauffement est rapide mais
la paléoclimatologie reste néanmoins une clef dans l'étude des forçages en
jeu qu'ils soient naturels ou anthropiques. Ainsi, Depuis 4,6 Milliards
d'années, des épisodes glaciaires courts ont alterné avec de longues phases
de péjoration climatique mais depuis quelques dizaines de Millions d'années
nous sommes rentrés dans une ère glaciaire caractérisée par des
fluctuations rapides reconnues comme étant liées à des modifications des
paramètres orbitaux du système Terre-Soleil. Il y a 20 000 ans, dans les
grandes vallées alpines, s'écoulaient des glaciers de plusieurs centaines
de mètres d'épaisseur puis la Terre a basculé dans un interglaciaire qui,
d'après les modèles, et malgré l'impact de l'homme, devrait durer encore 20
000 ans. Depuis une vingtaine d'années, la communauté scientifique s'est
rendue compte que l'Océan, l'Atmosphère, l'activité solaire, le volcanisme,
etc... jouaient un rôle essentiel dans ce que l'on a appelé les surprises
climatiques (Ex : Dryas récent, Evénement 8.2, Dansgaard-Oeschger, Petit
Age Glaciaire, etc...) , C'est-à-dire les petits coups de chaud ou de froid
de courte durée (qq décennies à qq siècles) et d'amplitude modérée (qq
degrés). Depuis la fin des années 1980, le Groupement Intergouvernemental sur
l'Étude du Climat rédige régulièrement un rapport d'activité. Le dernier,
publié en 2007, détaille le climat de demain, c'est-à-dire celui de la fin
du siècle : L'amplitude du réchauffement attendue est comprise entre +1,5 à
+5,8°C (imaginez que la température, il y a 20 000 ans au c?ur du Dernier
Maximum Glaciaire était 5°C inférieure à celle d'aujourd'hui). En 2050,
l'été 2003 constituera un été normal, et parmi les conséquences les plus
dramatiques, la hausse du niveau moyen des océans touchera principalement
des pays émergents. Pour limiter les émissions de certains gaz à effet de
Serre (CO2, CH4, N20, etc...), le sommet de Rio a décidé la mise en place
d'accords parmi lesquels le protocole de Kyoto, le premier signé (ou
presque) par plus de 200 nations ! Sans doute une première étape dans la
prise de conscience de la dégradation de la Planète. Objectif du TP Il est illusoire de vous présenter une revue exhaustive du climat passé de
la Terre. Ce TP est donc centré sur la période récente (à l'échelle des
temps géologiques ) car les archives plus anciennes sont forcément plus
rares. L'accent est mis sur la reconstitution des paléoenvironnements et
sur la maîtrise d'outils simples, tels que la sédimentologie, la géochimie
des isotopes stables, etc... La séance est construite au travers d'une
visite de différents sites allant du continent vers l'océan et
respectivement du plus récent vers le plus ancien. Plan de la Séance I - Introduction : des archives pour quels enjeux ? II - Brève histoire climatique de la Terre (très brève car vue en cours) III - Archives continentales des Paléoclimats
1 - Généralités
2 - Le Petit Age de Glace : exercice 1
3 - Le Dernier Maximum Glaciaire et l'optimum climatique : exercice 2
4 - Le Riss et le Wurm en Rhône Alpes : exercice 3 & 4 IV - Archives océaniques des Paléoclimats
1 - Pollens et déglaciation en Méditerranée : exercice 5
1 - Foraminifères benthiques et isotopes - le TP contre option de la
session 2006 : exercice 6
2 - Foraminifères planctoniques et paléoclimatologie isotopique :
exercice 7 & 8 Ouvrages de la liste Commentaires personnels
Généralités
Brahic A., Hoffert M., Schaaf A., Tardy M., 1999 Sciences de la Terre
et de l'Univers. Vuibert bien (surtout nouvelle édition) pour le
paragraphe sur les climats actuels et passés
Caron et al., Comprendre et enseigner la planète Terre. Ophrys
difficile à utiliser malgré de très bonnes figures
Demounem et.al, Sciences de la Vie et de la Terre, TS spécialité.
Nathan fascicule très complet, notamment pour l'exploitation de
documents pédagogiques
Dercourt, Paquet
L'atmosphère
Hufty A., 2001 Introduction à la climatologie. De boeck université.
Tres bien pour comprendre les mouvements verticaux
Leroux, M., La dynamique du temps et du climat. Dunod ed. A éviter
car concepts réfutés par la communauté
Ouvrage collectif, 1998, Dictionnaire des Sciences de la terre :
Continents, océans, atmosphère. Encyclopaedia Universalis excellente
synthèse illustrant les bases
Encrenaz T., 2000. Atmosphères planétaires : origines et évolutions. Belin
ed. informations très générales mais précises
Chalon J. P. Combien pèse un nuage. 2002, EDP sciences hors liste,
dommage L'océan
Minster J.F. 1998, L'océan. Collection Dominos assez succinct de
part son format mais agréable à lire
Chapel et al., 1996. Océans & Atmosphères. Hachette impératif pour
comprendre les mouvements des masses d'air et d'eau
Brown et al., 1995 Ocean Circulation, Open University. Hors liste,
dommage
Paléoclimatologie
Magny M., Une histoire du climat. Errance Des données très
pertinentes
Nesme-Ribes E., Thuillier G., 2000 Histoire solaire et Climatique.
Belin figures interessantes sur l'activité solaire
Berger A., Le climat de la Terre : un passé pour quel avenir ?. De Boeck
agé mais incontournable
Joussaume S., Climat d'hier à demain. CNRS éditions. Un grand
classique à utiliser
Ruddiman W.F. Earth's climate : past and future, Freeman Idéal pour
toutes ses figures
Campy M. & Macaire JJ. Geoscience de surface, Masson trés bien dans
sa dernière version
Rotaru et al. 2006. Les climats passés de la Terre pas lu
Deconinck J.F., 2007. Les Paléoclimats une excellente référence
Réchauffement climatique : en savoir plus...donc hors liste
Jancovici J.M., L'Avenir Climatique : quell temps ferons nous? Seuil
2002 tres bonne analyse de l'enjeu économique et énergétique
LeTreut H., Jancovici J.M., L'effet de Serre : allons nous changer le
climat? Flammarion 2004. Le bilan energétique est trés bien présenté
Acot P. Histoire du Climat : du big bang aux catastrophes climatiques.
Perrin 2003. Point de vue d'un historien des sciences
Jouzel J. Debroize A., Le climat : Jeu dangereux. Dunod, 2004. Un peu
décevant de la part d'un membre français du GIEC
Petit M., Qu'est ce que l'effet de serre? 2004, Vuibert petit ouvrage
trés complet
Bard E., L'homme Face au Climat. 2006,Od. Jacob ouvrage collectif
remarquable Sites
www.manicore.fr ; www.ens-lyon.fr/Planet-Terre
http://www.meteo.fr/meteonet/actu/arc.htm ; http://www.ipcc.ch
www.noaa.gov ; www.realclimate.org, www.acces.inrp.fr/anneedelaterre
ca vaut le coup de visiter le site de G. Muller, www.climat-
sceptique.org ne serait-ce que pour découvrir les stratégies adoptées par
les défenseurs de l'or noir !!!! Périodiques
La recherche, mars 1998 ; La Recherche, vol N° 355, 2002 ;
La recherche, Janvier 2004. Décembre 2007
La recherche, numéro spécial Octobre 2004.
Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Earth and Planetary Sciences.
Jan-Fév 2005 Vol 337
Leçons 2007 se rapportant à cette séance |Spécialité |Contre-option 2006 (pour mémoire) |
| | |
|Energie Solaire et climats |Glaciers et sédiments associés |
|La circulation océanique (en 2006 : les|Influence de la lithologie et du climat|
|circulations océaniques) |sur le modelé du paysage |
|Les glaciations |La distribution d'énergie solaire à la |
|Les variations relatives du niveau des |surface de la Terre et ses conséquences|
|mers | |
|L'utilisation des isotopes stables en |L'énergie solaire reçue par la Terre : |
|géologie |devenir et effets |
|Modifications anthropiques des |Energie solaire et bilan energétique de|
|enveloppes externes |la Terre |
|La variabilité naturelle du climat au |Les courants océaniques |
|Quaternaire (nouveau) |Les marqueurs des glaciations |
|Les cycles du carbone (nouveau) |Les variations du niveau marin |
| |Reconstitution des paléoclimats par la |
|Contre-option 2007 |mise en corrélation de différents |
| |marqueurs |
|Circulations atmosphérique et océani