Influence des paramètres astronomiques sur le climat terrestre
Mise à jour : 02/07/2002
Rédigée par T. Lhuillier, Lycée Claude de France, Romorantin
et J-M. Greffion, Lycée A. Thierry, Blois
Relu par : Didier PAILLARD, LSCE (CEA-CNRS)
La variation des paramètres orbitaux de la Terre
Le mouvement de la Terre en présence du seul Soleil , obéirait aux lois de Kepler. Mais en raison de l'attraction qu'exercent sur elle la Lune et les autres planètes, la révolution de la Terre autour du Soleil n'est pas parfaitement périodique. La résolution formelle du système d'équations qui gouvernent ce mouvement est impossible mais la puissance des ordinateurs modernes permet de s'en approcher à condition de connaitre la position et les vitesses de tous les corps à un instant donné (ce qui s'avère très difficile au delà de quelques millions d'années). Une erreur minime sur ces facteurs peut modifier sérieusement les résultats. On a pu cependant calculer avec précision les variations au cours du temps des paramètres orbitaux, variations qui sont de trois types :
L'influence de la variation des paramètres orbitaux de la Terre sur le climat
L'idée que les variations de l'énergie solaire reçue par la Terre pouvaient être responsables des glaciations est apparue très tôt après la découverte de leur existence par les géologues du 19ème siècle (Louis Agassiz 1837). Ainsi, Joseph Adhémar avance dès 1842 l'idée que les climats glaciaires doivent apparaîtrent tous les 22 000 ans, en réponse au cycle de précession calculé par d'Alembert. Mais c'est surtout de 1911 à 1957 que Milutin Milankovitch élabore la théorie astronomique des paléoclimats : elle attribue la succession des âges glaciaires et interglaciaires aux variations des paramètres astronomiques fondamentaux. A partir des variations des paramètres orbitaux de la Terre, il calcule les variations de l'insolation entre 55° et 65° Nord au cours des 600 000 dernières années. Celles ci font apparaître des variations significatives dont les minimums peuvent être associés aux périodes glaciaires reconnues par les géologues. Dans le milieu des années 70, l'astronome André Berger recalcule tous les éléments de l'orbite terrestre et reconstitue, mois par mois, les variations de l'insolation aux diverses latitudes pour les trois derniers millions d'années. Cette reconstitution fait apparaître des variations beaucoup plus importantes qu'on ne l'imaginait. L'analyse spectrale des courbes obtenues met en évidence l'existence de plusieurs périodicités proches de 100 000 ans, de 41 000 ans, 23 000 ans et 19 000 ans qui renvoient à celles observées pour les différents paramètres orbitaux de la Terre : l'excentricité, l'obliquité et la précession des équinoxes.
- Arguments en faveur de la théorie astronomique.
- Des problèmes non résolus.
- Vers une théorie actualisée.
L'influence de l'activité solaire sur le climat