Notes - Ice Age book - French

Chris T. – Notes – Ice Age – GEOG 205 - Errors may exist, some mistakes exist and some words are not necessarily well translated. I did my best though. You can correct them!
Chapitre 1
Découverte des âges de glace:
Plusieurs scientifiques et Montagnier, mais aussi ingénieurs ont pu observer/découvrir des roches qui contiennent des roches avec des zones rayes retrouves en Europe mais provenant par exemple du Brésil.
Des scientifiques, tout au long du 19eme siècle ont pu expliquer comment des débits rocheux (moraines) peuvent se déposer sur les surfaces de glaciers.
La théorie des âges de glace (« Glacial Theory ») : Beaucoup soutiennent alors que des roches ont été transportées par des icebergs suggérant ainsi les erres glaciales.
De Charpentier a classe les évidences d’une ère glaciale soutenant ainsi la théorie que des âges de glace ont existés.
La théorie des âges de glace a été longtemps rejetée. Ca a pris du temps pour les scientifiques pour prouver leur théorie et la faire accepter par les sociétés scientifiques de ce temps.
Agassiz, un naturaliste européen, a en premier temps rejeté cette théorie. Cependant, il a été aussitôt convaincu par les évidences de De Charpentier et a construit lui-même une théorie basée sur ces évidences. Cependant, sa théorie s’est élargi au deca des évidences sous estimant l’opposition a cette théorie.
Chapitre 2
L’idée de catastrophes qui bouleversent la vie sur Terre n’est pas en effet nouvelle. On a longtemps cru qu’au début de chaque époque, une nouvelle vie s’établissait. Il s’agit du catastrophisme.
Buckland, un scientifique très respecte en Angleterre, croit bien que la géologie est faite pour explique la religion naturelle. Il a essayé notamment d’expliquer les irrégularités dans les accumulations de débits dans les soubassements de la Bretagne. Il soutient l’idée d’une inondation. Cependant, beaucoup de ses questions restent sans réponses. L’idée que c’est une inondation qui est à l’origine de cette vaste accumulation de débits est bien compatible avec le contenu de la Bible.
La découverte de squelette d’un humain dans une caverne au Paviland contredit la théorie de l’inondation. L’origine de ce squelette selon Buckland a été en premier lieu un campement du temps des Romains. La présence de blocs erratiques dans cette même caverne ne soutient pas l’explication de Buckland, sachant que ces blocs proviennent de régions bien éloignées. La théorie de Lyell, expliquée dans son livre « Principle of Geology », selon laquelle des icebergs ont transporté ses blocs, est conclusive (ce phénomène a cette appelé « Drift »).
Néanmoins, Buckland n’est pas toujours convaincu : Pour expliquer la présence de ces blocs dans des régions montagnards, il faut bel et bien une montée du niveau de mer de 5000 pieds. D’où cette eau a-t-elle pu provenir? Ou a-t-elle pu disparaitre?
Lyell a ainsi modifie sa théorie en ajoutant que des rivières ont pu être détruites par les mouvements tectoniques de la Terre créant des lacs avec des dépôts comme ceux observe dans le Jura.
Buckland s’en va examiner la théorie de l’Age de Glace lors d’une conférence à Freiberg ou Agassiz tenait une présentation. Buckland est allé vérifier les preuves présentées par Agassiz à Neuchâtel. Après un voyage en Angleterre mais aussi pour de la raison inconnue, Buckland est finalement convaincu par cette théorie, un grand pas pour Agassiz sachant que Buckland est un scientifique très renomme de cette époque.
Très rapidement, Lyell est convaincu à son tour.
« La foi est ce qu’il y a de plus fort dans une nouvelle conversion. »
La théorie a été rejetée et difficilement acceptée. Une résistance à de nouvelles idées bien importante, surtout quand ces idées viennent à l’encontre des principes scientifiques ou croyances religieuses.
L’ignorance des glaciers par les géologues était un autre facteur qui rendait l’acceptation de la théorie d’Agassiz difficile. C’est ainsi que l’idée a été plus facilement acceptée par les montagnards en Scandinavie et en Suisse alors que les géologues qui vivaient sur les bords de mer imaginaient plutôt une inondation marine.
Agassiz était aussi extravagant dans ses assertions et exagérait l’extension de la glace, allant même en Méditerranée ou des preuves n’existaient pas, rendant plus facile l’impact des sceptiques.
Chapitre 3
Maintenant que la théorie a été bien acceptée, c’est sur le terrain que les géologues doivent travailler, un vaste terrain : la Terre. Les géologues se sont intéresses a l’étude de glaciers actifs et récemment actifs afin de comprendre comment les glaciers fonctionnent et comment les dérives (« drift ») se forment. Ils ont pu découvrir notamment que des couches de neige se forment l’une sur l’autre, les couches inférieures se transforment en glace, les couches de roches sur lesquels la glace s’est formée sont polies par les pierres au-dessus, transportent des roches autour des quels la solidification a lieu, etc.
Une autre découverte était celle de la taille et le poids des glaciers qui dépendaient de la quantité de neige qui tombe, celle qui s’évapore ou qui fond. C’est ainsi qu’un changement climatique entraine un changement dans les dimensions des glaciers.
Ce que les géologues n’avaient pas pu découvrir à ce temps-là : C’est la partie inferieure des glaciers là où la fonte est plus importante que les averses de neige qui entraine le plus dépôts. C’est dans cette partie aussi ou les flux sont les moins importants dans un glacier : « logement till ».
La position d’équilibre dans un glacier dépend bien de sa nature : plus dans la couche supérieure pour une vallée glaciaire et plus au centre pour une couche de glace. En ce qui concerne la couche de glace, quant à la partie inferieure d’une couche glace, elle cesse de couler et fond tout en abandonnant les pierres et sable au-dessus de « logement till » : il s’agit de l’ « ablation till ».
Les marges des glaciers correspondent en effet aux dépôts les plus épais : « terminal moraine ».
1875 : une carte globale des glaciers du temps de l’Age de Glace. La plupart de ces glaciers se retrouvaient dans l’hémisphère Nord alors qu’on retrouvait presque la même superficie de l’hémisphère Sud recouverte de glacier qu’aujourd’hui. Les glaciers avaient des centres d’expansion différents dans l’hémisphère Nord, il ne s’agissait donc pas d’une seule couche de glace.
Avec l’Age de Glace, le niveau de la mer a tellement baissé que la géographie des cotes a été considérablement modifiée. Par exemple, les iles « West Indies » se sont unifiées pour en former une seule et c’est bien grâce à cela que les populations de l’Age de pierre ont pu atteindre les Amériques pour la première fois. De plus, juste après la fonte des glaciers, le niveau de la mer était bien plus qu’élevé que le niveau actuel : C’est ainsi qu’on retrouve à une altitude de 1000 pieds en Scandinavie des coquillages marins. Les cotes marines ont baissé 350 pieds durant l’Age de Glace. Après la fonte des glaciers, il y a eu deux conséquences : une montée rapide des eaux et une conséquence graduelle, une lente élévation de la surface de la Terre (à cause des différences de pression avant et après l’évènement.)
Plus d’un millions de miles carres de l’Amérique, l’Asie et l’Europe ont été recouvertes de glace avec un dépôt jaunâtre de sédiments qu’on a alors appelé « lœss ». Des grains de limon composent le dépôt dont l’origine est mystérieuse; les fossiles marins sont absents par exemple. L’origine n’est certainement pas l’eau qui bouge, les lacs, mers ou autres selon les néologistes. L’un des géologues (Richthofen) explique alors qu’il s’agit de poussière emportée par le vent et déposée sur des sols plantes.
En Ecosse, Geikie a pu retrouver deux couches de till provenant des glaciers séparées par une couche de « fossil-bearing peat ». Il ainsi démontré que plusieurs Age de Glace ont existé.
Chapitre 4
Il y a seulement deux latitudes, 40 degrés Nord, et 40 degrés Sud, ou un balance entre l’énergie absorbée et celle réfléchie et radiée existe (Il ‘agit de l’énergie solaire). Dans les autres altitudes, la terre refroidit ou se réchauffe. Le refroidissement aux Pôles devrait croitre chaque année mais les courants et les vents empêchent cela par des échanges d’énergie avec l’Équateur.
« Radiation-feedback effect » : Un moindre changement dans les dimensions d’une couche de glace est rapidement amplifie : L’expansion d’un glacier est largement liée aux changements au niveau de mer : Plus de glace entraine une baisse dans le niveau de la mer, et plus de réflexions des rayons solaires ce qui résulte a une baisse considérable de la température et a une plus grande expansion glaciale.
C’est ainsi que découvrir le changement initial à l’ origine de ce cycle est bien important. L’Age de glace peut être lie en effet à une baisse de l’énergie émise par le Soleil (qui gouverne le climat sur Terre). Cependant, la théorie solaire n’est pas nécessairement à l’ origine de l’Age de Glace. Il existe une corrélation avec la quantité de précipitations mais non avec les radiations solaires sur Terre.
Une autre théorie suggère l’inégale répartition de la poussière est à l’origine de l’Age de Glace. Mais il existe des contradictions et tester cette théorie reste difficile.
Le CO2 a son mot à dire : le CO2 est en effet opaque pour les radiations d’ondes longues – Il s’agit de l’Effet de Serre. Quelle serait l’origine d’un déclin dans la concentration de CO2. Les volcans sont une importante source de CO2 et de poussière ce qui a pour conséquence un refroidissement de la Terre. Un exemple est le volcan Krakatoa qui a détruit les iles environnantes et dont l’explosions a été entendue jusqu’à une distance de 3000 miles et a entrainé un refroidissement temporaire de la Terre.
Lyell suggère la théorie de la tectonique des plaques : une élévation du niveau des plaques est accompagnée d’une hausse des températures.
Geikie n’est pas d’accord avec cette théorie et explique que des élévations de la lithosphère ne peuvent avoir lieu dans un moindre temps. De plus, la théorie de Lyell n’est applicable que dans l’hémisphère du Nord et n’explique pas la glaciation dans l’hémisphère Sud.
La théorie d’Exing-Donn : Quand l’Antarctique est sans glace, il est expose aux courants chauds de l’Atlantique augmentant l’évaporation et entrainant des chutes de neige, le début de l’effet de la rétroaction réflective (reflection feedback effect). Cependant, les sédiments ont montré que l’Antarctique n’a pas encore été sans glace et aucun fossile d’animal vivant dans des eaux non glacées n’a été retrouve.
Chapitre 5
La théorie astronomique :
Cette théorie débute avec Adhemar : L’inclinaison de l’axe de la rotation de la Terre de 23.5 degrés est à l’origine des saisons : quand le Pôle Nord est dans la direction du Soleil, il s’agit de l’hiver dans l’hémisphère Nord.
Périhélie : quand la Terre est le plus proche du Soleil (3 janvier).
Aphélie : 4 juillet. La Terre est 3 millions de miles de plus du Soleil qu’au périhélie.
Solstice et équinoxes.
L’été et le printemps sont plus longs que l’hiver et l’automne dans l’hémisphère nord en raison du fit que l’orbite est plus courte quand le pôle nord est en direction opposée du soleil.
Precession des equinoxes: Axial precession is the movement of the rotational axis of an astronomical body, whereby the axis slowly traces out a cone. Earth goes through one such complete precessional cycle in a period of approximately 26,000 years. The tilt of the earth’s axis varies about 1.5 degrees on either side of its average angle of 23.5 degrees. C’est ainsi que les quatre points cardinaux changent de position sur l’orbite de la Terre: 11000 ans auparavant, l’hiver avait lieu quand la Terre était a l’aphélie alors qu’en ce moment, l’hiver a lieu quand la Terre est le plus proche du Soleil. Il s’agit d’un cycle de 22000 ans selon D’Alembert.
Adhemar explique ainsi qu’il existe un Age glacial dans l’un des deux hémisphères chaque 11000 an. Cette théorie a été réfutée par Von Humboldt : l’énergie solaire reçue par la Terre n’est pas liée aux nombre d’heures d’ensoleillement mais a la quantité de calories contenue dans l’énergie solaire. Et selon les calculs de D’Alembert, il y a une balance de la quantité d’énergie solaire reçue tout au long de l’année quand la Terre est proche ou éloignée du Soleil.
Chapitre 6
James Croll et la théorie astronomique :
Croll a remarqué que l’excentricité orbitale de la Terre était en changement continu et constant, un fait démontré par Leverrier et non inclus dans la théorie d’Adhemar. C’est ainsi qu’en 100 000 ans, le degré d’excentricité de l’orbite de la Terre a varié entre 0 et 6% et est de 1% actuellement. En étudiant l’histoire de l’excentricité de l’orbite de la Terre, Croll a pu découvrir que les changements de l’excentricité sont cycliques.
Il a pu démontrer que l’intensité des radiations solaires reçues durant les saisons est affectée par les changements de l’excentricité. Il a développé la rétroaction positive : un moindre déclin dans le rayonnement solaire en hiver résultait par une plus importante chute de neige, plus de reflection de rayons solaires, moins d’énergie et ainsi de suite, bref, un phénomène d’expansion. L’hiver est donc selon Croll la saison critique d’un Age de Glace.
Ainsi conclut-il que quand l’hiver a lieu lorsque la Terre est bien éloignée du Soleil, la saison est bien froide. Le contraire est vrai. (Cela est en effet dû à la percussion des équinoxes). Il a ajouté que lorsque l’excentricité de l’orbite de la Terre est nulle, une orbite circulaire en d’autres termes, la percussion des équinoxes a peu d’effets sur le climat. Quand l’orbite est bien allongée et l’hiver (ou le solstice d’hiver) a lieu quand la Terre est très éloignée du Soleil, un Age de Glace a lieu. C’est ainsi qu’il y a des époques glaciales et des époques inter glaciales.
Une autre explication suggérée : Si les courants qui traversent l’Équateur sont bloqués par un agent au niveau des cotes brésiliennes (a bulge in the castine) et déviées de leur direction vers le Nord, l’échange de chaleur n’a pas lieu au Nord mais est transporté vers le Sud, l’hémisphère devient glace.
En effet, quand une expansion de la couche de glace a lieu dans l’un des hémisphères à cause des cycles de la précession, les vents sont deviennent plus forts, déviant les courants marins chauds venant du Sud ce qui a pour résultat une perte plus importante de chaleur.
Chapitre 7
Débat autour de la théorie de Croll : Geikie et les autres ont travaillé pour tester cette théorie en cherchant s’il était possible de retrouver des couches sédimentaires glaciales continues de l’Époque Pléistocène dans les deux hémisphères réfutant ainsi que les périodes glaciales dans les deux hémisphères ne sont pas simultanées.
La théorie de Croll a été réfutée par les scientifiques américaines affirmant que le dernier Age de Glace a eu lieu il y a 10 000 ou au plus 15 000 ans, loin des 80 a 150000 ans que suggèrent la théorie de l’excentricité. Les américains se sont appuyé des chutes de Niagara et de la rivière de Mississippi.
Les européens et Geikie étaient cependant en faveur de la théorie de Croll.
Chapitre 8
De Croll a Milankovitch :
En utilisant les calculs de Pilgrim, Milankovitch pouvait calculer les changements des trois propriétés orbitales qui déterminent les distributions des radiations solaires sur la surface de la Terre : l’excentricité orbitale, l’inclinais de l’axe de rotation de la Terre et la précession des équinoxes. Il a ainsi effectue les calculs pour les 1 millions d’années passées (1er objectif), bien plus que les 100 000 ans étudies par Croll (précession et excentricité seulement).
2eme objectif : calculer la quantité de radiations solaires qui frappe la surface de la Terre à chaque latitude et durant chaque saison.
3eme objectif : une description mathématique de des climats passes de la Terre. L’une des difficultés était que chaque saison et chaque latitude avaient leur propre histoire et qu’il était impossible de tracer une courbe pour montrer les variations du climat. Selon Adhemar et Croll, le facteur critique était les radiations solaires reçues au niveau de hautes latitudes durant l’hiver. Koppen et Milankovitch ont conclu ensemble que c’est une diminution de l’énergie reçue durant l’été qui était à l’origine de l’Age de Glace. Puisque les températures sont toujours suffisamment froides en hiver pour qu’il y ait de la neige. Mais si les températures sont froides en été, les glaciers ne fondent pas et u plus grande quantité de neige s’accumulera. Il a étudié les radiations solaires en été au niveau des latitudes 55, 60 et 65 degrés du Nord.
Il a publié plus tard un livre dans lequel il explique comment une diminution de l’inclinaison de l’axe orbitale entraine une diminution des radiations solaires reçues durant l’été et comment une diminution de la distance Terre-Soleil entraine une augmentation de ces radiations durant la saison considérée. Ces effets sont bien plus forts au niveau des hautes latitudes.
Le cycle de l’inclinaison orbitale, 41 000 ans d’oscillations, à beaucoup d’effets sur les pôles.
Le cycle de la précession, 22 000 ans d’oscillations de la distance Terre-Soleil, a peu d’effets sur les pôles mais a un effet considérable sur l’équateur.
4eme objectif : la réponse d’une couche de glace a une variation des radiations solaires. Milankovitch a ainsi étudié la « Soline », l’élévation ou il y a de la neige tout au long de l’année. Il a ainsi pu lier l’intensité des radiations solaires a l’altitude la « snowline ».
Chapitre 9
La controverse de Milankovitch : Pour tester la théorie de Milankovitch, les géologues ont étudié les till et ont estimé leur Age. Cependant, les dépôts d’une couche de glace détruisent les dépôts des couches de glace plus âgées. Il était donc difficile de déterminer et d’étudier les dépôts des couches de glace. Pour déterminer l’Age des époques glaciaires et interglaciaires, les géologues ont étudié l’épaisseur des dépôts (till) et du sol. Il y a des pour et des contre : les pro-Milankovitch soutenaient le fait que les 4 Age de glace coïncident avec les quatre minimum des radiations solaires reçues alors que les opposants soutenaient que les idées ne sont toujours pas claires et que rien ne prouve que cette corrélation existe.
Penck : ce que les dérives n’ont pas pu faire, les couches de gravier montrent bien que 4 Âges de glace ont eu lieu durant le Pléistocène.
Une période postglaciale de 20 000 ans a été découverte en étudiant l’épaisseur des sédiments post glaciales dans les lacs suisses.
Koppen a comparé deux courbes, celle de Milankovitch à propos des radiations solaires et celle de Penck et Bruckner sur les 4 époques glaciales du Pléistocène : les deux courbes sont en effet très similaires.
Contre la théorie de Milankovitch : Schaefer découvre des fossiles d’espèces vivant dans des climats chauds dans les sédiments déposes par les couches de glace.
En 1955 : la théorie a été fortement rejetée à cause de la nouvelle datation au carbone radioactif. Il suffit de mesurer le ratio de C radioactif. Cette méthode est cependant seulement valide pour des datations de moins de 40000 ans.
Les géologues ont étudié de même les limites Lœss-Till pour construire une courbe décrivant le climat. Aussi a-t-on démontré que la marge Sud des couches de glace a fluctue durant les 7-80 000 ans passes. Les avancées glaciales ont alors eu lieu 60-40 et 18 000 ans auparavant.
Chapitre 10
En étudiant les sédiments des océans, les géologues ont pu découvrir qu’il existait trois différentes couches dans un tuyau d’un mètre relevé de la lithosphère océanique : la première couche était riche en fossiles et restes d’espèces vivant dans des climats chauds alors que la proportion d’espèces vivant dans des climats froids était plus importante dans la deuxième couche. Une espèce de foraminifères (menardii) présente dans les couches 1 et 3 n’était pas présente dans la 2eme couche. Conclusion : la 2eme couche a été déposée durant l’Age de Glace et la 3eme couche déposée durant l’époque interglaciaire. La 1ere couche déposée lors du retrait des glaciers.
En analysant d’autres échantillons, on a pu trouver que des concentrations en fossiles calcaires variaient. Arrhenius explique cela par le fait que des changements dans les intensités de la circulation dans le Pacifique durant les époques glaciaires et interglaciaires qui sont à l’origine des variations des concentrations en fossiles calcaires. Le dépôt de sédiments en Atlantique est plus rapide que celui du Pacifique (1mm/siècle pour le Pacifique et 3mm/si pour l’Atlantique). Les changements en concentrations des fossiles calcaires sont différents pour les deux Océans. L’un des problèmes de cette méthode est le dépôt de sable et de planctons qui se mélangent avec des sédiments déplaces d’une certaine époque.
L’étude des séismes a pu résoudre le problème et une attention particulière a été donnée aux espèces très sensibles aux changements climatiques.
Les résultats des différentes études ont montré que ce qui s’est passe avant et après les 11 000 ans est important en ce qui concerne l’Age de Glace.
Une autre méthode a été développée pour étudier les températures des océans du Pléistocène : la composition isotopique de l’atome d’oxygène dans les fossiles de foraminifères. Les deux méthodes ont donné des résultats similaires pour des époques récentes mais très différents pour des époques plus anciennes créant des débats de l’année plus tard.
La méthode d’Ericsson étudiant les concentrations en menardii révélaient des périodes ou la concentration est élevée. Ces périodes sont longues et coïncident avec les époques interglaciaires de Crolle. La méthode d’Emiliano qui étudies les isotopes d’O donnait des résultats similaires mais différents quant aux détails.
Chapitre 11
O-18 est plus lourd que l’atome O-16. Les deux isotopes sont présents dans les squelettes de carbonate de calcium des organismes marins. La quantité de l’isotope le plus lourd extrait par un organisme dépend de la température des océans. Dans les eaux froides, la concentration en O-18 est plus grande. En étudiant le ratio, il était possible de déterminer les températures de l’océan dans les temps passes.
Cependant, il existe des obstacles : cette concentration dépend aussi sur la composition isotopique de l’eau; Urey pensait régler ce problème dans sa progression dans l’étude. 2eme obstacle : les instruments de laboratoire devaient être développes pour obtenir des résultats très précis.
En analysant des sédiments de foraminifères planctoniques du Pléistocène, 7 cycles glaciaires et interglaciaires ont été établis, résultat compatible avec les courbes de radiations de Milankovitch.
Beaucoup de débats ont eu lieu à propos des résultats d’Ericsson et d’Emiliano. Imbrie pointait le fait que des facteurs autre que la température affectaient les changements de concentrations de certains foraminifères, notamment menardii.
Imbrie et Kipp ont alors étudié la relation entre la présence des foraminifères dans les bassins marins et les températures en hiver et en été ainsi que la salinité.
Il a été ensuite prouve qu’Ericsson avait tort et qu’Emiliano avait a moitie raison. Mais aussi que les changements isotopiques étaient dus aux changements dans le volume des couches de glace.
Chapitre 12
Fairbridge a remarqué et étudié les marques d’anciennes côtes australiennes et a noté une certaine périodicité de la montée et descente du niveau de la mer, un fait très compatible avec celui les cycles de Milankovitch.
Pour vérifier les dates de ces cycles, la datation isotopique au thorium, uranium et potassium a été utilisée, pouvant ainsi dater des évènements de plus de 40000 ans. En utilisant la datation au thorium, il était possible de dater les anciens niveaux de mer, testant ainsi pour la première fois la théorie de Milankovitch.
En étudiant les iles des Barbade, il a été découvert qu’à chaque fois l’ile s’émergeait de l’eau, un nouveau récif nait à un niveau plus bas créant une Terrace,
Les dates de différentes terraquées correspondaient à des pics dans les courbes de radiation de Milankovitch pour la latitude de 45 degrés N.
Chapitre 13
Les laves refroidissantes s’alignent parallèlement au champ magnétique de la Terre, à l’image des briques minérales riches en fer, afin de se magnétiser. Le champ magnétique de la Terre s’inverse, les laves sont alignes alors dans directions opposées. Cette théorie n’a pas été acceptée au début puisqu’il est plus facile à croire qu’il s’agit d’une histoire de lave plutôt qu’un inversement cyclique du champ magnétique de la Terre.
Avec la datation au Kar, il a été démontré que des inversement simultanés des alignements des laves ont eu lieu au niveau des laves du même Age, prouvant ainsi qu’il s’agit bien d’un inversement du champ magnétique de la Terre.
C’est ainsi que l’histoire magnétique de la Terre a été construite et un calendrier avec l’histoire du Pléistocène a été établi (c’est sur cette époque que Milankovitch a construit sa théorie).
Chapitre 14
Pendant qu’on étudiait l’histoire des niveaux de mer, Kukla s’intéressait au lœss. Quand les glaciers scandinaves s’étendaient puis se retiraient, les limites ou frontières entre les prairies et les forets se déplaçaient tout au long du corridor non glace en Europe centrale. Il s’agit là de l’Autriche et de la Tchécoslovaquie la ou les hommes chassaient bien durant les temps chauds et quittaient les endroits pendant les temps froid où des quantités de Lœss se déposaient.
Quand il a été découvert que les graviers définis par Würm appartenaient aux époques post glaciales, toutes les théories développées par Penck et Bruckner ainsi que l’argument de Koppen et Wegener soutenant la théorie de Milankovitch ne sont plus valides.
Le cycle majeur dans les enregistrements isotopiques est de 100 000 ans; chaque cycle terminait par des déglaciations rapides, épisodes appelés « terminassions ». Kukla et Broecker concluent ainsi que les âges de glace majeurs ont eu lieu à des intervalles de 100 000 ans. Chaque Age de glace se développe lentement et s’achevé brusquement.
La théorie de Milankovitch peut être ainsi modifiée sachant que le cycle de l’excentricité orbitale est d’une période très proche de 100 000 ans et devrait avoir dont un effet indirect mais considérable sur le cycle de 100 000 ans.
Kukla et Mesolella sont aussi d’accord avec ce que Croll a affirmé auparavant : l’intensité des radiations durant les saisons est très fortement contrôlée par le cycle de précession. De plus, quand l’orbite est très allongée, le contraste entre les saisons est très fort. C’est alors que le cycle de 100 000 ans (pareil à celui de l’excentricité orbitale) devait être inclus dans les données climatiques.
Mesolella croit bien, a l’image de Milankovitch, que la saison critique est l’été alors que Kukla croit bien que c’est l’intensité des radiations reçue dans les latitudes nordiques durant l’hiver qui marque un Age de glace.
Chapitre 15
CLIMAP : un projet dont le premier objectif était de reconstruire l’histoire du nord de l’océan Pacifique et celui de l’Atlantique durant l’époque Brunhes. Le projet a servi ensuite à construire une carte de la surface de la Terre durant le dernier Age de Glace et mesurer les oscillations de climat de Pléistocène. Le projet a été construit (Imbrie a été travaillé la dedans) avec les données sur les sédiments et les espèces du fond de la mer (notamment les foraminifères) ainsi que la composition isotopique.
Quand un changement chimique affecte une partie de l’océan, le changement se révèle dans tous l’océan par les courants marins. Le ratio des isotopes d’oxygène change avec un Age de glace; en effet, quand un glacier s’étendait, l’isotope léger d’oxygène est stocke dans la couche de glace puis libéré une fois la couche fond.
En étudiant les fréquences des oscillations de la courbe isotopique, il été découvert qu’il existe des cycles de 40000 et 20000 ans, une similarité avec les cycles prédits par Milankovitch (inclinaison axiale). Cependant, ces fréquences sont moindres : en effet, comme les dépôts des sédiments dans les échantillons analyses sont très lents (2mm/siècle), ce sont les fréquences avec une grande périodicité qui sont marquées. D’où l’intérêt d’analyser des échantillons provenant de hautes latitudes et ou la vitesse des dépôts est plus grande pour plus de détails.
Quand un échantillon avec les exigences citées a été analyse, il a été démontré que les changements climatiques dans l’hémisphère Nord sont synchrones avec ceux dans l’hémisphère sud.
Un autre échantillon avec les même exigences mais plus Age (Age de plus de 450 000 ans) a permis de confirmer la théorie astronomique de l’Age de Glace : avec un spectre d’Imbrie, il a été démontré que le cycle de l’inclinaison axiale est bien de 41 000 ans mais celui de la précession a deux périodes : une période majeure de 23000 ans et une période mineure de 19000 ans.
Les spectres ont permis de même de préciser la vitesse de réponse d’une couche de glace face à un cycle. En effet, la couche de glace répond lentement aux changements de radiations du a l’inclinaison orbitale
Chapitre 16
Comment définir une époque interglaciaire? Les époques interglaciaires du Pléistocène ont été définies par la naissance de forêts de chêne et d’autres espèces en Europe comme début à une telle époque et la disparition de ces forets comme étant sa fin.
La dernière époque interglaciaire de l’Holocène a débuté il y a 10000 ans. Comment prédire la fin de cette époque?
L’une des méthodes de prédiction serait basée sur les statistiques des époques précédentes. Les études ont montré qu’une époque dure environ 10000 ans et ne dépasse pas 12000 ans. L’époque actuelle serait donc en voie de s’achever.
Une autre méthode : Il y a 7000 ans, une époque connue comme l’optimum climatique post glacial a eu lieu : les températures étaient plus élevées et les averses de pluie plus fréquentes. Depuis, un cycle d’épisodes de réchauffement et de refroidissement (connues comme petit âges glaciaires) a lieu.
Des changements dans les averses de pluie aura des conséquences culturelles considérables mais surtout des conséquences sur la répartition des espèces de plantes et d’animaux mais aussi l’agriculture.
Il est difficile de prédire le climat : si des changements dans l’excentricité et l’inclinaison axiale refroidissent la Terre, la précession la réchauffe. Imbrie et Imbrie ont pu créer une équation qui prédit et estime le volume de la couche de glace. Cependant, des oscillations existent dans l’Holocène à l’image du petit Age glaciaire.
Au moment présent, il s’agit d’une époque interglaciaire, peut être super-interglaciaire déclenchée par l’élévation en [CO2]. Une époque qui durera 2000 ans suivie d’un refroidissement jusqu’à un nouvel Age de Glace d’ici 23000 ans!
What??? We study all that for a thing that will only happen in 23 000 years? What’s life?!