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Proposition de démarche pour l'étude de forages des calottes glaciaires

Par lhuillier — Dernière modification 05/01/2016 13:45
Proposition de démarche pour l'étude de forages des calottes glaciaires

Mise à jour 02/07/2002

 

Proposée  par T. Lhuillier, Lycée Claude de France, Romorantin

Prérequis

  • Il existe une corrélation entre les valeurs du d18O des précipitations et la moyenne annuelle des températures de l'air sur le lieu des précipitations. 

Notions à dégager

  • Les variations du d18O des glaces montrent des variations significatives de la température de l'air dans le passé. 
  • Ces variations sont observables en différents lieux et peuvent être corrélées à condition de dater correctement. 


Le nombre de fichiers utilisables dans les banques de données internationales est assez faible car remonter le temps jusqu'à la dernière glaciation nécessite des forages profonds qui ne sont possibles qu'au centre des calottes glaciaires. Voici la liste des fichiers utilisables pour notre étude.

(Carte dans la rubrique 'Ressources'). 

La proposition de démarche ci-dessous utilise les fichiers au format Excel5 et le tableur de Star Office téléchargeables à partir de la page téléchargement.
 

Sites Profondeurs Limites

Vostok (Antartica)

 3310 m 420 000 ans BP
GRIP (Greenland)

3000 m

 250 000 ans BP
Taylor Dome (Antartica)

554 m

 220 000 ans BP
GISP2 (Greenland)

3040 m

 110 000 ans BP
Byrd (Antartica)

2142 m

   89 766 ans BP
Dome C (Antartica)

900 m

   39 500 ans BP
Dye3 (Greenland)

2035 m

 Non daté

Difficultés de datation

 

 

Démarche		 notions

Comparaison de deux profils.

  • Ouvrir le fichier Vostok ou le fichier GISP2 et construire le graphe dD ou d18O en fonction de la profondeur. Comparer les profils. 
  • A des profondeurs différentes, on observe une chute du d isotopique qui s'interprète comme une température du lieux inférieure de °C par rapport à l'actuel. Ces périodes froides ne se situent pas aux mêmes profondeurs dans les deux forages. La synchronicité pourrait être proposée si l'on réussissait à dater. 

Transformer la profondeur en âge.


Pour les deux méthodes, il suffit de proposer une formule dans la feuille de calcul de façon à transformer la profondeur en âge. La construction des graphes permet une nouvelle comparaison. 

  • Deux méthodes peuvent être utilisées. Pour la première , on admet en première approximation que le taux d'accumulation de la glace est de 20cm/an au Groenland et de 2cm/an en Antarctique.
  • La deuxième méthode permet de calculer l'âge grâce à la datation à deux profondeurs différentes en admettant une relation linéaire en fonction de la profondeur .


Le forage de Vostok permet de remonter beaucoup plus loin dans le temps mais avec une résolution beaucoup plus faible qu'au Groenland.
 

  • Les baisses de température lorsque l'on remonte le temps sont maintenant presque synchrones. 
  • Le taux moyen d'accumulation est de cm/an au Groenland contre cm/an en Antarctique. 

Datation correcte.

  • La relation profondeur-température n'est pas une relation linéaire. Les scientifiques procèdent à la confrontations de nombreuses méthodes complémentaires pour dater de manière satisfaisante (voir la synthèse sur les problèmes de datations). Vous pouvez maintenant utiliser cette datation pour construire et comparer les graphes. 
  • Pour la période la plus récente, la température minimum est datée à -21 000 ans BP. Il s'agit du Dernier Maximum Glaciaire. A cette époque, la température était de 8 à 12°C inférieure à l'actuel au Groenland comme en Antarctique. 

L'étude des autres forages disponibles permet de confirmer ces conclusions. 
Voir les résultats