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type II-B

La Terre a connu d'importants changements climatiques. Des périodes froides, marquées par la formation de calottes glaciaires, ont alterné avec des périodes chaudes.

À partir de l'exploitation des informations tirées des documents suivants et de leur mise en relation, caractérisez l'évolution du climat entre le Dévonien (de -410 à-360 Ma) et le Carbonifère (-360 Ma à -295 Ma) et proposez des explications aux modifications climatiques constatées.

Document 1 : Répartition géographique actuelle de quelques indicateurs géologiques du Dévonien et reconstitution paléogéographique.

Evaporites : dépôts riches en sels formés par évaporation intense dans des lagunes peu ou pas reliées à la mer.


Document 2 : répartition géographique actuelle de quelques indicateurs géologiques du carbonifère et reconstitutions paléogéographique.


Document 2b : Reconstitution paléogéographique : répartition des masses continentales au Carbonifère supérieur et situation de la chaîne hercynienne (-300 Ma).


Au Carbonifère, la collision entre la Laurasie (bloc formé par l'Amérique du Nord, l'Europe et l'Asie du Nord) et le Gondwana (bloc formé par l'Amérique du Sud l'Afrique et l'Inde) provoque la formation d'une chaîne de montagne, la chaîne hercynienne.


Document 3 : l'altération des roches.
Les minéraux des roches de la croûte continentale, en particulier dans les chaînes de montagne, s'altèrent sous l'effet de l'eau.


Quelques exemples :
Altération d'un Feldspath calcique :


CaAl2Si208 + 3H20 + 2C02 -->2HC03- + Ca2++ Al2Si205(OH)4


Altération d'un Pyroxène calcique :


CaSi03 + H20 + 2C02 -->Si02 + Ca2+ + 2HC03-


Les cours d'eau emportent les ions vers les océans où ils vont précipiter sous forme de calcaire :


2HC03- + Ca2+ -->CaC03 + C02 + H20

Corrigé.

On cherche à savoir comment a évolué le climat entre le Dévonien et le Carbonifère. Nous allons dans un premier temps caractériser le climat du Dévonien puis dans un deuxième temps, celui du Carbonifère et enfin tenter d'expliquer les causes du changement.

I- Climat du Dévonien

Doc 1a et b: Le document 1a montre des indicateurs géologique du Dévonien. On retrouve sur les différents continents des évaporites datant de cette époque. une évaporite est une roche se formant par évaporation intense d'eau de mer. Les gisements du Dévonien proviennent donc de l'évaporation de lagunes (surfaces d'eau de mer se trouvant sur un continent). Cela indique que les régions où l'on en trouve devaient connaître un climat très chaud et aride. Le document 1-b indique que les continents où se trouvent les évaporites dévoniennes étaient positionnés à des latitudes intertropicales. Les continents se trouvant au niveau du pôle sud n'en ont pas et ne présentent apparemment pas d'indices glaciaires (le document 1-a n'en montre pas).

Conclusion partielle : le climat Dévonien était chaud et aride, ce qui est à l'origine de l'évaporation intense de lagunes et ainsi de la formation d'évaporites.

II- Climat du Carbonifère

Doc 2-a : Ce document montre des indicateurs du carbonifère pouvant nous permettre de déterminer le climat régnant il y a 300 Ma. On trouve au niveau des continents sud des tillites, c'est-à-dire des sédiments périglaciaires fossiles (les moraines étant les indices de présence de glaciers). Les gisements de charbon dans les continents du nord ont pour origine les forêts très denses. Ces indices nous montrent que le climat du carbonifère était contrasté : indices de glaciation et de zones chaudes et humides.

Doc 2-b : Ce document montre la position des continents au Carbonifère. Les continents du sud montrant des sédiments périglaciaires se trouvaient au niveau du pôle sud et ceux du nord possédant des gisements de charbon étaient intertropicaux. Cela confirme le doc 2-a : le climat du carbonifère est contrasté : froid aux pôles, chaud et humide à l'équateur. Globalement, la température moyenne au carbonifère devait être inférieure à celle du Dévonien.

Conclusion partielle : on constate une différence climatique entre le dévonien et le carbonifère : le climat dévonien chaud et aride évolue en un climat carbonifère contrasté plus frais (froid aux pôles, chaud et humide à l'équateur).

Comment expliquer la diminution de température relative entre le Dévonien et le Carbonifère?

III- Une cause possible de l'évolution climatique

Le doc 2-b montre qu'au Carbonifère se forme une chaine de montagnes en latitude équatoriale appelée "chaine hercynienne". Cette phase d'orogénèse (formation de montagne) est-elle une cause de changement climatique?

Doc 3 : Ce document indique que les minéraux d'une chaîne de montagne s'altèrent sous l'effet de l'eau. L'altération d'un feldspath calcique et d'un pyroxène calcique (très abondants en montagne) permet l'emprisonnement de 4 CO2 au total (et formation de 4 HCO3-). Les ions précipitent ensuite dans les océans formant ainsi du calcaire. La précipitation de 4 HCO3- provoquent la libération de 2 CO2. Au total, 2 CO2 ont été prélevés de l'atmosphère. Le CO2 étant un gaz à effet de serre, une diminution de son taux atmosphérique peut aboutir à une diminution de l'effet de serre et ainsi à une diminution de la température. Cela est amplifié par le fait que la chaine hercynienne a du s'éroder rapidement étant donné sa position géographique : au niveau de l'équateur, où le climat est chaud et humide. La présence en grande quantité d'eau de précipitation a du altérer rapidement les feldspaths et pyroxènes calciques.

Conclusion : On constate une évolution du climat entre le Dévonien et le Carbonifère : Chaud et aride puis climat contrasté, froid aux pôles et cheud-humide à l'équateur. Cette évolution aurait pour cause possible l'altération rapide dela chaine de montagnes hercynienne se trouvant à l'époque à l'équateur. L'altération des minéraux aurait permise de piéger du CO2 ... ce qui peut avoir des répercussions sur la température globale. On peut envisager aussi des évènements cosmiques (comme une variation de l'orbite terrestre etc...).


Date de création : 24/04/2006 - 20:35
Dernière modification : 01/05/2006 - 17:57
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Réactions à cet article

Réaction n°7 

par nath le 10/06/2009 - 10:18

merci tres bon corrigé , ca m'a bien aidé

Réaction n°6 

par salut le 24/11/2007 - 20:51

ouais moi aussi ,ttb le corigé mais bon il manque des detailles

Réaction n°5 

par Matthieu le 18/11/2007 - 16:03

Il manque l'albédo... On peut le noter dans le 2-a avec les traces de Tilites, donc d'une calotte glaciaire! C'est donc une des explications non?

Réaction n°4 

par GM le 31/05/2007 - 20:59

D'après le doc 2B, il semblerait qu'il s'agisse de la réunion de l'amérique du nord et de l'europe de l'ouest. On peut faire confiance à ce document car il est tiré d'un livre référence.
C'est confirmé par Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Laurasia


Réaction n°3 

par fangshiyu le 27/05/2007 - 17:38

Je pensai que laurasia resultait de la collisin entre laurussia et siberia !

C'est ce que j'ai vu en cour après ...


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