Paléoclimatologie : Définition et importance

La paléoclimatologie est la science chargée de la reconstruction et l'étude des climats qui ont existé tout au long de l'histoire de la Terre. Son but est de déterminer à long terme les tendances naturelles à des changements climatiques.

Comment ça se passe ? La paléoclimatologie est basée sur les registres/indicateurs naturels appelés registres paléoclimatiques qui permettent de déduire et d'expliquer les paléoclimats. Les registres paléoclimatiques peuvent être obtenus par l'étude des :

• Anneaux de croissance des troncs
• Fossiles des animaux et des plantes
• Sédiments océaniques
• Extractions de glace

Voyons-les plus en détails.

Fossiles

Que peuvent nous indiquer les fossiles des animaux et des plantes ? On sait bien que certains fossiles des animaux sont typiques des climats froids, c'est par exemple le cas du mammouth et de certains animaux invertébrés comme le yoldia. D'autres fossiles d'animaux sont caractéristiques des climats chauds, surtout ceux de grande taille.

Quant aux fossiles des plantes, la taille et la forme de leurs feuilles nous donnent des pistes sur le climat dans lequel ils vivaient. Ainsi, les grandes feuilles proviennent des environnements très humides (flore tropicale) alors que les feuilles plus petites (comme celles des conifères) proviennent des endroits plus secs et elles peuvent même se transformer en épines dans le cas des cactus.

Est aussi étudié le pollen fossilisé pour pouvoir savoir de quelle plante proviennent les différents grains de pollen, ce qui permet de déduire l'environnement dans lequel ils se sont développés.

Anneaux de croissance des arbres

La discipline qui étudie les anneaux de croissance des arbres est connue comme la dendrochronologie. Ces anneaux peuvent être observés quand sont coupés transversalement les arbres. Leur taille et densité dépendent des conditions climatiques comme la température, les précipitations, etc... Ainsi, les anneaux fins sont la preuve des années de sécheresse. Les anneaux de croissance enregistrent aussi certains événements comme les incendies, les infestations ou les avalanches.

Coral

Le corail se développe dans les mers dont la température est supérieure à 22°C et dont les eaux sont très lumineuses, claires et propres. Ils sont donc la preuve de ces conditions. En outre, ils possèdent également des "anneaux" semblables à ceux des arbres qui peuvent nous renseigner sur la salinité, la température et la composition de l'eau de surface de la mer.

Roches, dépôts et sédiments

Certains exemples de roches, de dépôts et de sédiments étudiés par les paléoclimatologues sont :

• Moraines : qui témoignent de l'existence de glaciers au moment de leur formation.
• Évaporites : qui prouvent l'existence de climats secs et chauds.
• Roches de couleur rougeâtre dues à l'oxydation du fer : elles se forment dans les climats chauds où alternent saisons des pluies et saisons sèches.
• Charbons : qui nous renseignent sur une végétation originaire de climats chauds ou tempérés avec une saison très pluvieuse. Découvrez comment le charbon se forme !
• Dunes fossilisées : elles indiquent les zones désertiques et leur direction de vent prédominante.
• Sédiments océaniques et lacustres : ils préservent des composés chimiques et des fossiles avec lesquels il est possible de reconstituer les climats.

Carottes de glace

Les carottes de glace sont des échantillons de glace profond localisés dans les régions polaires et en haute montagne. Cette glace s'est accumulée pendant des siècles, couche par couche, capturant ainsi les bulles d'air de l'atmosphère des climats antérieurs et du pollen.

Grâce à toutes ces analyses, les scientifiques sont capables de découvrir quelle était la température moyenne en hiver et en été. Ils arrivent aussi à faire une estimation approximative de la quantité de précipitation de chaque saison.

On sait très bien que la terre est déjà passée par de nombreux changements climatiques. Le changement climatique peut également être dû à des causes naturelles, et pas seulement à des causes anthropiques, comme c'est le cas du changement climatique actuel.

Pour exemple, au début du Pliocène (il y a environ 3 à 5 millions d'années), la température moyenne mondiale était supérieure d'environ 1°C à celle d'aujourd'hui. L'Antarctique a ainsi été partiellement dégelé et le niveau de la mer était environ 30 mètres plus élevé que le niveau actuel. En conséquence, de nombreuses espèces se sont éteintes. Ces conditions sont susceptibles de se répéter si le réchauffement actuel de notre climat se poursuit.

Entre les causes naturelles qui peuvent provoquer un changement climatique, on retrouve :

• Rayonnement solaire : des changements dans le rayonnement émis par le Soleil peuvent entraîner des variations importantes de la quantité de chaleur reçue par la Terre.
• Composition de l'atmosphère : un changement dans la composition atmosphérique affecterait en grande mesure l'équilibre énergétique de la planète. Découvrez tout sur la composition de l'atmosphère !
• Caractéristiques orbitales de la Terre : l'excentricité de l'orbite terrestre, ainsi que l'inclinaison de l'axe terrestre et le mouvement de précession, changent en cycles de plusieurs milliers d'années, ce qui affecte aussi la réception de la radiation solaire.
• Nature de la surface terrestre : selon l'albédo des surfaces et d'autres caractéristiques, le rayonnement absorbé et perdu par la planète peut changer.
• Circulations atmosphérique et océanique : changements dans ces circulations pourraient générer de grands déséquilibres thermiques aux différentes latitudes.

Comme le climat et le développement de la vie sont étroitement liés, comprendre l'histoire du climat nous permet donc d'avoir une petite idée du type de vie qui s'est développé sur la Terre. En plus, à cause du terrible changement climatique qui nous vient dessus, les études paléoclimatiques sont essentielles pour la communauté scientifique.

Les recherches des registres paléoclimatiques nous donnent des précieuses informations pour confectionner et mettre en place des meilleurs modèles climatiques. Ces modèles nous permettent de prédire avec de plus en plus de détails ce qui va passer avec les augmentations non contrôlées des températures.

En conclusion, la paléoclimatologie nous permet d'en savoir plus à propos du passé de la planète, ce qui nous permet d'estimer quel sera la futur de la planète si nous ne prenons pas en compte les informations du GIEC.

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