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Thème 2B: Les climats de la Terre - Comprendre le passé pour agir aujourd'hui et demain

Chapitre 1 : Reconstituer et comprendre les variations climatiques passées

Depuis – 120 000 et jusqu’à – 11 000 ans, il existe une période glaciaire qui peut être mise en évidence par les données palynologiques, géologiques, archéologiques, isotopiques

• Enregistrements des modifications au cours du temps de la faune, de la flore ou de la répartition d’indices géologiques et isotopiques, marquant un changement climatique.

Durant les 800 000 dernières années, des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires (mise en évidence grâce au δ¹⁸O) se sont succédées.

Ces alternances de période sont liées aux cycles de Milankovic.

L’effet de ces cycles sur le climat sont amplifiés par l’albédo et l’effet de serre.

• Données des rapports isotopiques δ¹⁸O dans les glaces polaires et dans les carbonates des sédiments océaniques au cours des derniers 800 000 ans.
• Corrélation des variations des paramètres orbitaux avec celles de la température globale.
• Données comparées des valeurs de l’albédo pour différentes surfaces.
• Données comparées de la solubilité du CO2 selon la température de l’eau.

Le refroidissement du Cénozoïque s’explique par la formation puis l’altération chimique des chaînes de montagnes diminuant l’effet de serre, ainsi que la circulation de courants océaniques froids.

• Equations chimiques de l’altération des matériaux orogéniques et effet sur la concentration de CO2 atmosphérique.
• Données comparées de la paléogéographie des continents pour évaluer les conséquences sur la circulation océanique.

Le réchauffement du Mésozoïque s’explique par une forte activité des dorsales qui libèrent une grande quantité de CO2 dans l’atmosphère.

• Calcul des vitesses d’extension des dorsales aux périodes étudiées.
• Corrélation du volume des dorsales avec la concentration en CO2 dissous et atmosphérique.

Le refroidissement du Paléozoïque s’explique par la formation puis l’altération chimique des chaînes de montagnes ainsi que la fossilisation de la matière organique végétale consommant du CO2 dans l’atmosphère.

• Monceau les mines.
• Equations chimiques de la photosynthèse et effet de la fossilisation de la matière carbonée sur la concentration de CO2 atmosphérique.

Chapitre 2 : Comprendre les conséquences du réchauffement climatique et les possibilités d'action

Il existe un lien entre le réchauffement climatique récent et l’émission anthropique de gaz à effet de serre.

• Comparaison des courbes de l’évolution de la température globale et de la concentration atmosphérique de CO2 depuis 1850.
• Quantification des flux de carbone anthropique et effets sur le cycle du carbone.
• Etude d’images satellites avec google Earth afin de visualiser des changements climatiques au cours du temps (banquise arctique, retrait trait de côte, mer d’Aral…).

En dehors des effets abiotiques, le réchauffement climatique a des impacts importants sur la biodiversité et la santé humaine

• Suivi de long terme de la distribution spatiale des espèces face au réchauffement climatique (déplacement en altitude ou en latitude, invasions biologiques…).

L’augmentation de la concentration en CO2 favorise la production de biomasse, mais des difficultés peuvent apparaître.

Aux niveaux individuel et collectif, il convient de mener des recherches et d’entreprendre des actions

• Suivre et analyser l’évolution d’un service écosystémique (dépollution de l’eau et de l’air, lutte contre l’érosion, fixation de carbone…).
• Comprendre et évaluer dans sa complexité une stratégie d’atténuation ou d’adaptation en réponse aux problèmes posés par le changement climatique.