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Par lhuillier — Dernière modification 19/09/2017 09:51
TD de simulation sur la fonte des calottes glaciaires depuis 21 000 ans.

Estimer l'importance de la fonte des glaces continentales sur l'élévation du niveau de la mer

Un problème est posé :

Peut-on prévoir l'impact de l'élévation de la température sur les variations du niveau moyen des océans?

 

Comment estimer la quantité d'eau fondue depuis le dernier maximum glaciaire?

 

L'archive fonte.zip contient le modèle fonte.vmf utilisable par Vensim Model Reader ainsi que le fichier Excel associé. Ce fichier doit obligatoirement être placé dans le même dossier que le fichier modèle.

icone_model_fonte.gif

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Nous utilisons les connaissances précédemment acquises sur les variations du delta18O des océans depuis le dernier maximum glaciaire (Analyse des forages océaniques).
La variation du delta18O des tests en carbonate des foraminifères benthiques correspond, si on fait l'approximation que la température de l'eau de fond n'a pas varié, aux variations du delta18O de l'eau de mer.
La glace des calottes polaires est très appauvrie en 18O et sa fonte provoque une diminution du delta18O de l'eau de mer (et donc du delta18O des carbonates des foraminifères benthiques ).

 

Le forage océanique RC13-110 nous donne les variations du delta18O des carbonates (des océans).

icone_lookup.gif

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Avec le modèle ci-dessous, on peut donc ajuster la quantité de glace à faire fondre pour expliquer la variation du delta18O des océans.

 

Il suffit de double cliquer sur le flux "Fonte" pour faire apparaître le graphe modifiable ci-contre.

 

Quelle est l'élévation du niveau de la mer calculée par le modèle?

icone_niveau_21000ans.gif

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La mesure des variations du niveau de la mer prise comme référence correspond aux résultats d'un TD d'estimation de ces variations à partir de la datation des coraux de l'île de la Barbade proposé sur Planet-Terre.
A la date de -21 000 ans(BP), le niveau est estimé à -125 m par rapport au niveau actuel.

 

Le calcul comporte des approximations. La surface des océans est considérée comme constante (361.106Km3).
Dans ces conditions, le modèle calcule la variation du niveau de la mer engendrée par le flux de fonte précédent.

 

Et l'importance de la dilatation?

icone_fonte_dilatation.gif

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Grâce à l'analyse des variations du delta18O du forage glaciaire GISP2 au Groenland , on peut estimer les variations locales de température de l'air depuis -21 000 ans.
Le modèle dilatation a permis de montrer que sur la période récente , réchauffer les 100 premiers mètres des océans suffisait à expliquer les variations actuelles du niveau des océans .

 

Cette page calcule donc la variation du niveau de la mer engendrée par la seule élévation de température.

Résultats

icone_fonte_resultats.gif

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La variation calculée du niveau de la mer suit relativement bien les estimations des scientifiques (125 m en 21 000 ans).

 

Ces variations confirmées par diverses observations de terrain (Grottes sous-marines, paléo-rivages, etc. ) peuvent donc s'expliquer par la fonte partielle des calottes glaciaires.

 
La dilatation thermique est négligeable sur cette échelle de temps car le calcul montre une variations de 22 cm sur cette période.

 

Conclusion :

Cette simulation permet d'insister sur les amplitudes des variations du niveau de la mer et également sur les échelles de temps concernées. La dilatation thermique est rapide mais de faible amplitude . La fonte des calottes glaciaires est plus lente mais d'une amplitude supérieure.

 Licence creative commons version 3.0 :

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.fr

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