Orogenèse

Objectif pédagogique :

Comprendre quelle est l'influence de la formation d'une chaîne de montagnes sur le cycle du carbone.

Préliminaire scientifique

Depuis 60 MA d'années, on observe un trés net refroidissement naturel du climat. Les scientifiques pensent que l'orogenèse himalayenne a joué un rôle fondamental dans cette tendance au refroidissement naturel. La modélisation du cycle du carbone permet-elle d'observer ce couplage entre la surrection de  Chaines de montagnes et l'évolurtion du climat à long terme ?

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.

Courbe que nous pouvons comparer avec la courbe obtenue avec notre modèle.

Cette comparaison montre que notre modèle retrouve les grandes variations de température contruites à partir de données objectives, à l'exception de la variation ordo-silurienne.

Notre modèle est donc valide mais imprécis.

Démarche :

  A l'aide de notre modèle, vérifier l'influence de l'effet de serre sur la température moyenne du globe. On peut en effet faire calculer et afficher à notre modèle la variation des températures depuis 600 MA, dans deux situations différentes :

•  En tenant compte que des variations de l'intensité du rayonnement solaire.

• En tenant compte  de la variation temporelle de l'intensité du rayonnement solaire, couplée aux teneurs en dioxyde de carbone atmosphérique.

  Il est donc indéniable que l'effet de serre  (et notamment le taux de CO₂ atmosphérique) a une influence sur la température moyenne de la Terre.

 Comment expliquer les baisses de la température moyenne globale ? 

  Deux hypothèses sont proposées :  

• Première hypothèse : Une diminution de l’activité tectonique aux dorsales médio océaniques, ce qui aurait pour conséquence de diminuer les émissions de CO₂ liées au dégazage par les volcans.

  A l'aide du modèle, testons cette hypothèse : en agissant sur la variable fg qui est le rapport du taux de dégazage dans le passé par rapport au présent (en grande partie une fonction du mouvement tectonique des plaques c'est à dire du taux d'expansion des océans).

Remarques :

• Ce modèle ne posséde pas suffisamment de précision pour analyser ce type d'interaction sur de courtes périodes, il faut regarder globalement sur les 600 Ma l'effet de ce phénomène.
• Lorsque le curseur est sur 1 cela signifie que le modèle travaille avec toutes les valeurs connues pour ce phénomène, lorsque le curseur est sur 0, cela signifie que ce paramètre est constant et égal à 1.

Si l'on superpose ces deux résultats :

  Comme le montre globalement le modèle la diminution de l’activité tectonique n’influe globalement que faiblement sur la température.

• Deuxième hypothèse : cette hypothèse est plus récente, elle relie le refroidissement à la formation de chaînes de montagnes. La collision a créé de nouveaux reliefs qui offerent des surfaces rocheuses facilement érodables et altérables chimiquement, contribuant efficacement au captage du CO₂. En même temps les reliefs favorisent les pluies  (mousson) et fournissent l’eau nécessaire à l’altération chimique. 

•  Remarques :
  • Ce modèle ne posséde pas suffisamment de précision pour analyser ce type d'interaction sur de courtes périodes, il faut regarder globalement sur les 600 Ma l'effet de ce phénomène.
  • Lorsque le curseur est sur 1 cela signifie que le modèle travaille avec toutes les valeurs connues pour ce phénomène, lorsque le curseur est sur 0, cela signifie que ce paramètre est constant et égal à 1.

Informations :

• L'exploitation du modèle avec le logiciel Venread (gratuit et libre de droit) : voir prise en main du logiciel
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  Le modèle est téléchargeable : CCL.vmf
• Une fiche de TP

Information