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On entend souvent parler des carottes de glace pour retracer les concentrations en CO2 des derniers milliers d'années. Même si c'est une technique très satisfaisante, il faut savoir que ce n'est pas la seule et que pour reconstituer les climats passés on utilise tout une série de proxys souvent inconnus du grand public.
Donc voici tout un attirail des différents indices paléoclimatologiques que l'on utilise pour reconstituer les climats passés. Évidemment, les chercheurs croisent les informations provenant de tout ces indices afin de réduire l'incertitude liée à chaque méthode. L'interprétation de ces indices utilise des méthodes de calibrations qui leur sont propres.
- Les carottages de glace extraient de l'antarctique et du Groenland ( ou des glaciers ) qui permettent de retrouver la température ( l'identification des isotopes de l'oxygène présent dans les bulles d'air prises dans les carottes de glace permet de déduire quelle température ambiante la Terre avait au moment de la glaciation ), le volume des océans, le niveau de précipitation, la chimie et la composition des gaz de la troposphère ( piégés dans la glace ) ; les éruptions volcaniques, les variations de l'activité solaire, les interactions neige-air locales, l'extension des déserts, les feux de forêt notables.
- Les isotopes cosmogéniques utilisés en paléoglaciologie, pour estimer une déglaciation (l'exposition commence quand la glace ne recouvre plus la roche).
-Les carottes sédimentaires extraites du fond des océans permettent d’accéder à de nombreux squelettes de micro-organismes marins. L’analyse isotopique des composés carbonatés de ces squelettes a été la clé de nos connaissances sur la succession des périodes glaciaires dans le passé. Elle a permis de remonter au volume des glaces stockées dans les calottes polaires (et donc au niveau des mers), volume qui caractérise l’importance d’une glaciation.
- Les carottes lacustres et continentales .
- Datation par le carbone 14. Elle permet de dater le temps écoulé depuis la mort d'un organisme. La méthode de datation par carbone 14 ne permet pas de dater avec fiabilité au-delà de 30 000 ans
-Les stades isotopiques de l'oxygène. Ce sont des épisodes climatiques définis à partir du rapport entre les isotopes de l'oxygène de masses atomiques 16 et 18 au sein de prélèvements dans les sédiments marins ou dans les calottes glaciaires. Ils enregistrent la température locale et le volume global de glace dans le passé. On utilise aussi les rapports isotopiques de l'oxygène des carottes sédimentaire de foraminifères et de coraux pour reconstituer la salinité et les températures par exemple .
- La dendrochronologie ( étude des cernes des arbres, utilisés pour reconstituer la température et l'humidité ).
- L'étude du plancton océanique et lacustre ( utilisé pour reconstituer la température, la salinité et les précipitations ).
- L'étude des pollens pour reconstituer les espèces et l'étendue des arbres aux époques passées et, par conséquent, les taux d'humidité et les températures.
-Le rapport magnésium/calcium et strontium/calcium des carbonates afin de reconstituer les températures.
- Les indices de saturation des alcénones de molécules organiques marines afin d'estimer la température de surface des océans.
- Le rapport isotopique entre le deutérium et l'hydrogène. Le rapport entre deutérium et hydrogène varie en effet de façon linéaire en fonction de la température dans les précipitations : plus le climat est froid, plus les précipitations (et donc la glace) sont riches en isotopes lourds. L’excès de l’isotope deutérium varie lorsque les conditions d’évaporation de la vapeur d’eau sont modifiées à la surface des océans, dans les zones sources des précipitations polaires. Un excès élevé en deutérium témoigne d’une température chaude de l’océan.
- Les isotopes de l'azote et de l'argon dans les glace afin de déterminer les changements de températures et de l'origine des précipitations.
- Sédiments et dépôts éoliens afin d'estimer les changements climatiques passés.
-Utilisations de données historiques ( par exemple l’observation précise des récoltes ).
- Rapport isotopique du carbone 12/13.
- Étude du deutérium, un indicateur de la température locale.
- Magnétisation anhystérésique rémanente , un indicateur de l'extension vers le nord de l'AMOC.
- Nss CA2+, un indicateur des dépôts de poussières et de fer.
-Études des coraux afin d'estimer la niveau des mers, ou pour la reconstitutions du phénomène ENSO ( associés aux reste archéologiques, aux sédiments marins et lacustres ).
- L'étude du Béryllium 10. Il permet de faire la datation des carottes de glace de retracer l'érosion des sols. Le taux de production du béryllium 10 cosmogénique dépend de l'activité solaire : lorsque celle-ci est intense, le vent solaire atténue sensiblement la quantité de rayons cosmiques qui frappent la Terre, ce qui limite la quantité de 10Be produite dans l'atmosphère ; lorsque l'activité solaire est faible, en revanche, il se forme davantage de 10Be. Il est donc possible de cette façon de suivre l'historique des cycles solaires à partir du taux de 10Be relevé dans les carottes de glace de l'Antarctique2
- L'étude des poussières emprisonnées dans les glaces : Plus le climat est froid, plus l’atmosphère de la Terre contient de poussières soulevées au-dessus des zones arides, et plus elle en dépose au-dessus de la calotte du Groenland.
Donc voici tout un attirail des différents indices paléoclimatologiques que l'on utilise pour reconstituer les climats passés. Évidemment, les chercheurs croisent les informations provenant de tout ces indices afin de réduire l'incertitude liée à chaque méthode. L'interprétation de ces indices utilise des méthodes de calibrations qui leur sont propres.
- Les carottages de glace extraient de l'antarctique et du Groenland ( ou des glaciers ) qui permettent de retrouver la température ( l'identification des isotopes de l'oxygène présent dans les bulles d'air prises dans les carottes de glace permet de déduire quelle température ambiante la Terre avait au moment de la glaciation ), le volume des océans, le niveau de précipitation, la chimie et la composition des gaz de la troposphère ( piégés dans la glace ) ; les éruptions volcaniques, les variations de l'activité solaire, les interactions neige-air locales, l'extension des déserts, les feux de forêt notables.
- Les isotopes cosmogéniques utilisés en paléoglaciologie, pour estimer une déglaciation (l'exposition commence quand la glace ne recouvre plus la roche).
-Les carottes sédimentaires extraites du fond des océans permettent d’accéder à de nombreux squelettes de micro-organismes marins. L’analyse isotopique des composés carbonatés de ces squelettes a été la clé de nos connaissances sur la succession des périodes glaciaires dans le passé. Elle a permis de remonter au volume des glaces stockées dans les calottes polaires (et donc au niveau des mers), volume qui caractérise l’importance d’une glaciation.
- Les carottes lacustres et continentales .
- Datation par le carbone 14. Elle permet de dater le temps écoulé depuis la mort d'un organisme. La méthode de datation par carbone 14 ne permet pas de dater avec fiabilité au-delà de 30 000 ans
-Les stades isotopiques de l'oxygène. Ce sont des épisodes climatiques définis à partir du rapport entre les isotopes de l'oxygène de masses atomiques 16 et 18 au sein de prélèvements dans les sédiments marins ou dans les calottes glaciaires. Ils enregistrent la température locale et le volume global de glace dans le passé. On utilise aussi les rapports isotopiques de l'oxygène des carottes sédimentaire de foraminifères et de coraux pour reconstituer la salinité et les températures par exemple .
- La dendrochronologie ( étude des cernes des arbres, utilisés pour reconstituer la température et l'humidité ).
- L'étude du plancton océanique et lacustre ( utilisé pour reconstituer la température, la salinité et les précipitations ).
- L'étude des pollens pour reconstituer les espèces et l'étendue des arbres aux époques passées et, par conséquent, les taux d'humidité et les températures.
-Le rapport magnésium/calcium et strontium/calcium des carbonates afin de reconstituer les températures.
- Les indices de saturation des alcénones de molécules organiques marines afin d'estimer la température de surface des océans.
- Le rapport isotopique entre le deutérium et l'hydrogène. Le rapport entre deutérium et hydrogène varie en effet de façon linéaire en fonction de la température dans les précipitations : plus le climat est froid, plus les précipitations (et donc la glace) sont riches en isotopes lourds. L’excès de l’isotope deutérium varie lorsque les conditions d’évaporation de la vapeur d’eau sont modifiées à la surface des océans, dans les zones sources des précipitations polaires. Un excès élevé en deutérium témoigne d’une température chaude de l’océan.
- Les isotopes de l'azote et de l'argon dans les glace afin de déterminer les changements de températures et de l'origine des précipitations.
- Sédiments et dépôts éoliens afin d'estimer les changements climatiques passés.
-Utilisations de données historiques ( par exemple l’observation précise des récoltes ).
- Rapport isotopique du carbone 12/13.
- Étude du deutérium, un indicateur de la température locale.
- Magnétisation anhystérésique rémanente , un indicateur de l'extension vers le nord de l'AMOC.
- Nss CA2+, un indicateur des dépôts de poussières et de fer.
-Études des coraux afin d'estimer la niveau des mers, ou pour la reconstitutions du phénomène ENSO ( associés aux reste archéologiques, aux sédiments marins et lacustres ).
- L'étude du Béryllium 10. Il permet de faire la datation des carottes de glace de retracer l'érosion des sols. Le taux de production du béryllium 10 cosmogénique dépend de l'activité solaire : lorsque celle-ci est intense, le vent solaire atténue sensiblement la quantité de rayons cosmiques qui frappent la Terre, ce qui limite la quantité de 10Be produite dans l'atmosphère ; lorsque l'activité solaire est faible, en revanche, il se forme davantage de 10Be. Il est donc possible de cette façon de suivre l'historique des cycles solaires à partir du taux de 10Be relevé dans les carottes de glace de l'Antarctique2
- L'étude des poussières emprisonnées dans les glaces : Plus le climat est froid, plus l’atmosphère de la Terre contient de poussières soulevées au-dessus des zones arides, et plus elle en dépose au-dessus de la calotte du Groenland.