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Modélisation

 

Un modèle VENSIM est disponible.  Télécharger le modèle

 

La première étape lorsque l'on utilise un modèle est de vérifier sa fiabilité par rapport à des données réelles : c'est l'étape validation du modèle.

 

Validation du modèle utilisé :

 

  La synthèse de l'ensemble des informations d'ordre climatique, apportées par les roches d'époques différentes, permet d'obtenir la courbe des températures ci-dessous d'après Scortèse et Mc Kerrow. Cette courbe de référence est comparée à la courbe calculée par le modèle.

validation

 

La comparaison montre que le modèle est en conformité avec les grandes variations de température construites à partir de données objectives, à l'exception de la variation Ordo-Silurienne. Le modèle est donc valide mais imprécis.

 

 

Importance de l'insolation et variation de l'effet de serre

 

Dans le modèle, il est possible de modifier à l'aide d'un curseur l'importance de l'effet de serre pour en tester l'impact. Les modifications effectuées seront directement accessibles à travers la température globale.

 

En mode simulation, l'expérimentateur pourra travailler dans deux situations grace à un curseur.

 

  • Lorsque le curseur est à zéro on obtient les résultats suivants :

On note qu'avec une telle simulation la température actuelle est à 15 °C, ce qui signifie que lorsque le curseur est à zéro, nous n'avons pas effacé l'effet de serre (sinon la température serait inférieure de 30°C) mais nous considérons que cette valeur actuelle de l'effet de serre est restée constante.

soleil2

 

Interprétation :
 

L'effet de serre étant resté constant, l'augmentation de la température n'est pas liée à une augmentation du taux de CO2. Elle est liée à une augmentation de l'insolation. Effectivement la comparaison avec des étoiles similaires montre que la puissance du soleil était, à cette époque, inférieure à sa valeur actuelle.

 
  • Le curseur est à 1, on obtient la courbe ci-dessous :

soleil3

 

Lorsque le curseur est sur 1, cette fois le modèle prend en compte les variations relatives du carbone (concentration en CO2 atmosphérique passé par rapport à l'actuel) au cours des temps géologiques.

Interprétation : Les variations de température sont cette fois dues à une augmentation de l'insolation et à la variation de l'effet de serre.

 

Quelle est alors la part de l'augmentation de l'effet de serre ?

  Le modèle permet d'afficher à la fois :

  •   le rapport de CO2 atmosphérique passé sur le CO2 actuel ;
 

 

 

 RCO2r.gif     Agrandir l'image

 

Ces estimations sont fondées sur des données diverses, analyse d'isotopes dans les paléosols, les tests de foraminifères, les concrétions calcaires et analyse de la densité des stomates dans les feuilles fossiles.

  •  et la variation de température liée à l'effet de serre seulement.

effet13.JPG 

Choisir deux valeurs du rapport :

- Une faible, au crétacé par exemple (-100 MA), on note alors que l'augmentation de la température liée à l'effet de serre est de 4°C.

 
- Une forte, au cambrien (-500 MA), on note alors une augmentation de la température de 15 °C.
 

Or les températures réelles à ces deux périodes sont comparables : 19°C au cambrien et 17°C au crétacé. C'est donc grâce à un effet de serre fort (qui a permis une température favorable) pendant le primaire, alors que l'insolation était faible, que la vie s'est largement développée.

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