Le climat et les mouvements de la Terre PDF

Le climat et les mouvements de la Terre Table des matières I - Objectifs 3 II - Introduction...

Le climat et les mouvements de la Terre Table des matières I - Objectifs 3 II - Introduction 4 III - Le mouvement autour du Soleil et le cycle des saisons 5 1. Exercice : Les deux rotations de la Terre...................................................................5 2. Les deux rotations de la Terre (explications)............................................................5 3. L'atmosphère.............................................................................................................6 4. En résumé..................................................................................................................6 IV - Le brassage de l'atmosphère par les vents 7 V - L'eau 9 VI - Le climat 10 VII - Les changements climatiques au cours de l'histoire de la Terre 11 1. Le climat change. Comment le sait-on ?.................................................................11 2. Exercice : Relation entre température et gaz à effet de serre.................................12 3. Exercice : Les changements climatiques récents...................................................14 4. En résumé................................................................................................................14 VIII - Conclusion 16 IX - Bravo ! Vous avez terminé la leçon. 17 X - En savoir plus 18 1. Les alizés..................................................................................................................18 2. Courbes de température des 50000 dernières années..........................................18 XI - Licence 20 XII - Solutions des exercices 21 XIII - Bibliographie 23 2 Objectifs A l'issue de ce cours, vous serez capables de : ☐ Décrire les deux mouvements astronomiques qui déterminent le climat ☐ Définir l'atmosphère ☐ Nommer les trois composantes principales du climat ☐ Connaître la différence entre météo et climat ☐ Nommer la méthode permettant de connaître le climat passé sur Terre ☐ Donner les échelles de temps des changements climatiques passés et en déduire que les changements climatiques qui ont lieu depuis deux siècles ne peuvent pas être dus à l'astronomie 3 Introduction Il y a deux découvertes fondamentales de la science. La première, c'est que la Terre est ronde, la deuxième c'est qu'elle tourne autour du Soleil. On sait que la Terre est ronde depuis l'Antiquité, mais il a fallu attendre le 16e siècle pour savoir qu'elle tourne autour du Soleil et le 19e siècle pour démontrer qu'elle tourne sur elle-même. Une fois qu'on a compris ces deux mouvements, on a pu en déduire beaucoup de choses sur notre planète. On a pu, par exemple, expliquer l'alternance des saisons, des étés chauds aux hivers froids, à cause de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à son plan de rotation [mimer avec les doigts ?], qui fait qu'on ne reçoit pas les rayons du soleil avec le même angle suivant qu'on est d'un côté ou de l'autre de l'orbite. On va revoir ça dans le cours... Mais on peut aussi expliquer bien d'autres choses encore, comme le régime des vents, indispensable pour naviguer, pour prévoir la météo du jour et pour comprendre... les variations du climat qui nous attendent ! Car le climat change. Si on remonte très loin dans l'histoire de la Terre, on sait qu'il a énormément changé (pour vous donner une idée, il y a 20 000 ans, New York était sous la banquise !). Le climat changera aussi certainement dans le futur lointain. Ces changements sont liés à des modifications de l'orbite terrestre. Alors, pourquoi s'inquiéter si le climat change en ce moment ? C'est qu'il change très vite, beaucoup trop vite. Jusqu'à présent, les changements étaient graduels, car ils suivaient les modifications très lentes de l'orbite terrestre. Ces modifications prennent des dizaines de milliers d'années. Cela laissait aux êtres vivants le temps de s'adapter. Mais les changements que nous observons aujourd'hui sont concentrés sur quelques dizaines d'années, et les conséquences sont très différentes. C'est un peu comme si vous étiez dans une voiture qui roule à 100 km/h et qui doit s'arrêter : est-ce que vous allez vivre la même expérience si on vous donne 1000 mètres pour freiner, ou 1 mètre ? Dans le premier cas c'est un freinage, dans le second c'est un crash. 4 Le mouvement autour du Soleil et le cycle des saisons I [solution n°1 p. 21] 1. Exercice : Les deux rotations de la Terre Commençons par s'échauffer les méninges en nous remémorant nos cours de physique de collège ou nos visites au planétarium... Dans le système solaire, la Terre tourne. Complétez le texte suivant : Elle tourne d'abord autour d'elle-même. Cette rotation correspond à une durée de Elle tourne aussi autour du. Cette rotation correspond à une durée approximative d' 2. Les deux rotations de la Terre (explications) C'est cela ! La Terre est animée par deux mouvements principaux. D'une part, elle tourne autour du Soleil. Sa trajectoire est plane (pas comme un papillon de nuit qui tourne autour d'une ampoule en montant et descendant sans cesse). Au XVIe siècle, Kepler (1571-1630) découvre que cette trajectoire n'est pas exactement un cercle mais une ellipse, ce qui veut dire qu'il y a un point qui est le plus proche du Soleil, et un point qui est le plus éloigné. Le temps que la Terre met à parcourir l'ellipse est l'année. D'autre part, elle tourne sur elle-même. L'axe de cette rotation passe par les pôles. Le temps qu'elle met à effectuer une rotation complète est la journée. Chacun de ces mouvements est simple. Si on considère leur combinaison, cela commence déjà à se complexifier. Pourquoi avons-nous des saisons ? L'axe de rotation de la Terre n'est donc pas vertical. Il garde toujours la même direction dans l'espace, et cette direction fait un angle d'environ 23° avec la verticale. C'est à cause de cette inclinaison que nous avons des saisons. En effet, pendant la moitié de l'année, un des hémisphères sera penché vers le Soleil, et durant l'autre moitié, ce sera l'autre. La période où un des hémisphères est orienté vers le Soleil sera la période chaude dans cet hémisphère. Le milieu est le moment où l'axe de rotation est dirigé vers le Soleil : c'est le solstice, et il marque l'été dans cet hémisphère. Il y a donc deux solstices sur l'orbite terrestre, dont l'un marque l'été pour l'hémisphère Nord (et donc l'hiver pour l'hémisphère Sud) et l'autre l'été pour l'hémisphère Sud (et donc l'hiver pour l'hémisphère Nord). Les saisons sont certainement l'exemple qui nous est le plus familier de la dépendance du climat aux mouvements astronomiques. [cf. ] 5 Le mouvement autour du Soleil et le cycle des saisons 3. L'atmosphère Pour terminer cette partie, il nous faut introduire un dernier facteur-clé pour comprendre le climat. Quelques indices : elle est constituée de molécules en suspension, principalement de diazote (duos d'atomes d'azote), d'une part non négligeable de dioxygène (duos de deux atomes d'oxygène) mais aussi de molécules d'eau, de dioxyde de carbone, de méthane... Eh oui ! C'est l'atmosphère. L'atmosphère est une couette gazeuse qui entoure la Terre, constituée à 78% de molécules de diazote, à 21% de dioxygène, 0,93% d'argon, et moins de 0,05% d'autres gaz comme le dioxyde de carbone (le fameux CO2). Beaucoup de planètes du système solaire ont des atmosphères. Mais leurs compositions sont très différentes de celle de la Terre. Par exemple, l'atmosphère de Mars contient principalement des molécules de dioxyde de carbone et presque pas du tout de dioxygène. Celle de Vénus est surtout faite de dioxyde de carbone. Sur l'une comme sur l'autre, impossible aux animaux terrestres de respirer. 4. En résumé Fondamental ✔ Atmosphère, rotation de la Terre autour du Soleil, et rotation inclinée de la Terre sur elle-même : voilà les facteurs astronomiques qui déterminent le climat terrestre. 6 Le brassage de l'atmosphère par les vents II Si vous demandez la météo de demain à Paris, quelles informations souhaitez-vous obtenir exactement ? La température au sol bien sûr. C'est le premier élément de la météo. Quel est le second ? Le vent. Qu'est-ce que le vent ? Rien d'autre que les fameuses molécules en suspension (diazote, diozygène,...) qui se déplacent ensemble dans l'atmosphère. Mais cela, me direz-vous, ne dépend pas des mouvements astronomiques ! Et pourtant si. Si l'on monte dans un satellite et qu'on observe les grands déplacements d'air à l'échelle planétaire pendant une année, on va s'apercevoir qu'il y a une grande régularité et que ces déplacements peuvent être expliqués par les mouvements astronomiques de la Terre. Exemple Vous aussi vous connaissez certainement des mouvements d'air réguliers et prédictibles. Dans un sauna par exemple, est-ce que l'air chaud monte ou est-ce qu'il descend ? Il monte ! Et lorsque vous faites bouillir de l'eau liquide dans une casserole (c'est-à-dire qu'en chauffant des molécules d'eau sous forme liquide, vous les faîtes passer sous forme gazeuse), que se passe-t-il ? Les molécules se détachent les unes des autres et l'eau liquide se transforme en eau gazeuse, aussi appelée vapeur d'eau. Dans quelle direction vont ces molécules d'eau sous forme gazeuse ? Vers le haut ! Car dans un gaz, ce qui est chaud monte et ce qui est froid descend. Voici un dernier exemple pour illustrer l'impact de la rotation de la Terre sur le sens des vents : si vous tenez votre casserole bouillante sur le bord d'un manège qui tourne vite, est-ce que la vapeur d'eau qui se dégage en hauteur va vous chauffer les yeux ou bien viendra-t-elle se déposer sur le visage de votre voisin ? À cause du manège qui tourne, elle va atterrir sur la personne derrière vous dans le manège. 7 Le brassage de l'atmosphère par les vents Ce genre de règles mécaniques s'applique aussi à l'échelle planétaire (les courants d'air chaud montent, ils sont déviés vers l'Ouest car la Terre tourne comme un manège d'Est en Ouest, etc.). Cela explique pourquoi les vents soufflent régulièrement d'un point à l'autre du globe. La figure ci-dessous donne une représentation schématique du régime des vents sur la Terre, avec les flux chauds en rouges et les flux froids en bleus. L'essentiel ici n'est pas de connaître chacun des mouvements mais de comprendre que ces mouvements d'air sont aussi prédictibles et réguliers que l'air chaud qui monte dans un sauna. Arrêtons-nous un instant pour noter un second point capital. Cette figure montre que l'atmosphère terrestre est brassée en permanence. Cela veut dire que si l'on envoie une molécule persistante en suspension dans l'atmosphère, elle restera en suspension mais ne restera pas sur place. Elle sera déplacée d'un point à l'autre du globe au gré des vents. Ainsi si une entreprise émet du CO2, le gaz émis ne stagne pas au-dessus d'elle. Si tel était le cas, elle en souffrirait elle-même, et elle prendrait sans doute bien vite les mesures nécessaires pour y remédier. C'est parce que le gaz est dispersé qu'elle peut le négliger et le laisser se répandre sur la planète. Faute d'être réglé localement, la pollution devient alors un problème global. Pour en savoir plus sur les alizés (cf. p.18) Fondamental ✔ Les vents terrestres sont régis par les mouvements astronomiques de la Terre. Ils suivent des déplacements prédictibles et réguliers. ✔ L'atmosphère est brassée en permanence : toute molécule qui se maintient en suspension voyage d'un point à l'autre du globe. 8 L'eau III Température au sol, force et direction des vents.. Que manque-t-il à ce bulletin météo pour savoir si vous devez organiser un pique-nique ou une sortie au cinéma ? L'eau bien sûr ! L'eau, c'est-à-dire : les nuages, la pluie, la neige, la grêle, la glace. La planète Terre est la seule du système solaire où les températures sont assez clémentes pour que l'on y trouve l'eau sous ses trois formes : solide, liquide, gazeuse. L'immense majorité de l'eau sur Terre se trouve sous forme liquide, dans l'océan (97%), dans les rivières, dans la végétation et le sol. Elle se trouve ensuite sous forme solide, dans les calottes glaciaires (2%) c'est-à-dire essentiellement la banquise. Il y en a moins de 0,001 % sous forme gazeuse : c'est la vapeur d'eau de l'atmosphère. C'est une proportion infime de l'eau présente sur la Terre, mais elle joue pourtant un rôle capital, comme nous le verrons plus tard. Pour l'instant, contentons-nous de constater qu'elle est extrêmement visible, sous forme de nuages ou de précipitations, et que l'humidité est, avec la température et les vents, la troisième donnée essentielle de la météorologie. 9 Le climat IV Température, humidité, vent en un point donné à un instant donné : voilà les trois composantes de la météo. Ces composantes varient d'instant en instant et de place en place. Mais si vous enregistrez ces variations sur plusieurs journées, et cela pendant des mois, vous verrez qu'elles suivent des cycles périodiques. La plupart de ces cycles nous sont devenus très familiers (on sait tous que dans l'hémisphère Nord, il fait quasiment toujours plus chaud en juillet qu'en mars, et en mars qu'en décembre ; ou bien encore qu'il pleut plus en Novembre qu'en Juin). C'est pourquoi on peut faire des moyennes sur plusieurs années et parler du « climat » d'un endroit donné sans spécifier une année en particulier. Ces moyennes sont en général prises sur trente ans, dépendent de l'endroit où l'on se place. Ce sont ces moyennes de températures, vents et précipitations qui constituent le « climat ». Fondamental ✔ Une très faible proportion de l'eau sur terre est sous forme gazeuse, en suspension dans l'atmosphère (nuages, humidité, brouillard), mais elle joue localement un rôle important sur le climat. ✔ Le climat en un point est la donnée moyenne de la température, des vents et des conditions d'humidité en ce point. Les moyennes sont généralement faites sur 30 années d'observation. 10 Les changements climatiques au cours de l'histoire de la Terre V 1. Le climat change. Comment le sait-on ? Logiquement, si les facteurs astronomiques, comme l'orbite terrestre ou l'inclinaison de l'axe, changent, le climat change. A l'heure actuelle, l'orbite terrestre est presque circulaire: si elle s'aplatit, et si les solstices se rapprochent du Soleil, alors les hivers s'en éloigneront, et on aura des étés plus chauds et des hivers plus froids. De même, si l'axe s'écarte davantage de la verticale, les jours d'été rallongeront et les jours d'hiver raccourciront. Effectivement, tous ces facteurs changent, suivant des cycles réguliers, appelés cycles de Milankovic : de l'ordre de 100 000 ans et 400 000 ans pour l'orbite, de 40 000 pour l'inclinaison, et de 26 000 pour les solstices. Et le climat avec. Mais comment le sait-on ? Comment arrive-t-on à remonter le temps et reconstituer les climats passés ? C'est l'objet de la paléoclimatologie. Il reste des traces des changements climatiques passés dans les fossiles, les pollens par exemple, qui permettent de reconstituer la végétation. Mais la grande avancée est due aux forages polaires. L'idée de base est que la composition de la neige et de la glace dépend de la température et de l'insolation au moment où elles se sont formées. En outre, elles emprisonnent des bulles d'air qui témoignent de la composition de l'atmosphère à cette époque. On dispose donc d'archives qui permettent de mettre en parallèle la température et la teneur en dioxyde de carbone (CO2) et en méthane (CH4). Les premiers carottages, en Arctique, ont permis de remonter 80 000 ans en arrière, et les carottages réalisés en Antarctique nous permettent de remonter dix fois plus loin ! 11 Les changements climatiques au cours de l'histoire de la Terre 2. Exercice : Relation entre température et gaz à effet de serre Observons la courbe de température Cette courbe est une reproduction de la courbe de température mesurée dans la glace sous la base russe de Vostok dans l'Antarctique, tirée de l'article p.23 dont nous allons voir le graphique d'origine plus tard. La courbe ne donne pas directement une température absolue, elle donne les écarts de température par rapport à une température de référence de -55°C. Question 1 [solution n°2 p. 21] Quelle est l'unité de l'axe vertical ? Repérez la date d'aujourd'hui sur l'axe horizontal Sur les 400 000 dernières années, quelles ont été les périodes où la température au-dessus de la station Vostok a été la plus élevée ? La plus basse ? Quelle est la durée moyenne approximative d'un cycle ? Qu'y a-t-il de remarquable dans les variations de températures au cours de ces 400 000 ans ? La première remarque à faire est que la température (et donc le climat) change effectivement, mais avec une vitesse très lente qui correspond bien aux variations des paramètres astronomiques. La chute quasiment verticale qu'on observe tous les cent mille ans ou à peu près (et qui correspond à des chutes de température de 10°C environ) s'effectue quand même sur 10 000 ans ! Superposons la courbe de concentration de CO2 en noir Comme on l'a vu dans la partie précédente, l'air de l'atmosphère contient très peu de molécules de CO2, de l'ordre de 0,05%. Pour exprimer la teneur de l'air en CO2, on n'utilise pas les pourcentages mais les « pour-millions », c'est-à-dire qu'on indique le nombre de molécules de CO2 par million de molécules d'air. Cela se dit « partie-par-million » et correspond à la notation « ppm ». 12  Les changements climatiques au cours de l'histoire de la Terre Question 2 [solution n°3 p. 21] Quelle est l'unité de l'axe vertical ? Y a-t-il des similarités avec la courbe de la température ? Superposons enfin la courbe du méthane CH4 en rouge Il y a encore moins de particules de CH4 que de CO2 dans l'atmosphère. On exprime donc la teneur de l'air en CH4 en « parties-pour-milliards », en anglais « part-per-billion ». Cela correspond à la notation « ppb ». Question 3 [solution n°4 p. 21] Y a-t-il des similarités avec la courbe de la température et celle du CO2 ? Voilà le graphique issu de l'article scientifique d'origine : La deuxième remarque, c'est la corrélation évidente entre la teneur de l'atmosphère en CO2 et en CH4 (méthane) et la température : les périodes où l'atmosphère contient plus de CO2 et de CH4 sont aussi les périodes où il fait le plus chaud. Est-ce que cela implique que la teneur en CO2 et en CH4 soit la cause des variations de température ? Non, on ne peut pas l'affirmer sur base de ces données. 13 Les changements climatiques au cours de l'histoire de la Terre En fait, selon l'explication la plus couramment admise, les variations de température passées ont été initiées par les changements des paramètres astronomiques de la terre (attention : cette explication ne s'applique pas au réchauffement observé à l'heure actuelle). Cette augmentation a induit une hausse des teneurs en CO2 et en CH4, et un effet d'entraînement mutuel s'est mis en place, ces gaz augmentant la température par le biais d'un effet que nous discuterons dans une prochaine leçon : l'effet de serre. 3. Exercice : Les changements climatiques récents Terminons cette leçon en revenant à l'image de la voiture et du crash. Quand on voit ces variations, on se dit que la Terre en a vu d'autres ! Peut-être, après tout, n'y a-t-il pas de raison de s'inquiéter si nous traversons à nouveau une zone de turbulence climatique. La Terre, oui, mais l'humain ? Sur les dix mille dernières années (qui sont peu de choses par rapport aux 4,5 milliards d'année d'âge de la planète), période appelée Holocène, on observe une stabilité exceptionnelle des températures, qui se maintiennent à des valeurs relativement hautes. C'est pendant cette période de stabilité que les sociétés humaines domestiquent les animaux, inventent l'agriculture et créent les premières villes. Cette stabilité a certainement profité aux êtres humains et à leurs écosystèmes pour s'adapter, se maintenir et se développer. Question [solution n°5 p. 22] Quelles sont les températures maximales et minimales au cours des 50 000 dernières années ? Quelles sont les températures maximales et minimales au cours des 10 000 dernières années ? Rappel : La courbe ne donne pas directement une température absolue, elle donne les écarts de température par rapport à une température de référence de -55°C. Et que se passe-t-il depuis 200 ans ? Patience, nous en parlerons dans une prochaine leçon. 4. En résumé Fondamental ✔ On connaît les températures et la composition de l'atmosphère passées en effectuant des carottages dans la banquise et les lacs gelés de Sibérie. ✔ La température sur Terre a varié de façon cyclique, au gré des variations des facteurs astronomiques, sur des échelles temps de l'ordre de la dizaine de milliers d'années. 14  Les changements climatiques au cours de l'histoire de la Terre ✔ Les variations de température et les teneurs de l'atmosphère en CO2 sont très fortement corrélées, ce qui suggère qu'elles sont liées. ✔ Les 10 000 dernières années sont caractérisées par une remarquable stabilité de températures hautes qui a profité à l'espèce humaine et à celles qui l'entourent. 15 Conclusion VI ✔ Atmosphère, rotation de la Terre autour du Soleil, et rotation inclinée de la Terre autour d'elle-même : voilà les facteurs astronomiques qui déterminent le climat terrestre. ✔ Les vents terrestres sont régis par les mouvements astronomiques de la Terre. Ils suivent des déplacements prédictibles et réguliers. ✔ L'atmosphère est brassée en permanence : toute molécule qui se maintient en suspension voyage d'un point à l'autre du globe. ✔ Une très faible proportion de l'eau sur terre est sous forme gazeuse, en suspension dans l'atmosphère (nuages, humidité, brouillard), mais elle joue localement un rôle important sur le climat. ✔ Le climat en un point est la donnée moyenne de la température, des vents et des conditions d'humidité en ce point. Les moyennes sont généralement faites sur 30 années d'observation. ✔ On connaît les températures et la composition de l'atmosphère passées en effectuant des carottages dans la banquise et les lacs gelés de Sibérie. ✔ La température sur Terre a varié de façon cyclique, au gré des variations des facteurs astronomiques, sur des échelles temps de l'ordre de la dizaine de milliers d'années. ✔ Les variations de température et les teneurs de l'atmosphère en CO2 sont très fortement corrélées, ce qui suggère qu'elles sont liées. ✔ Les variations climatiques observées au cours des deux derniers siècles sont du même ordre de grandeur que les variations historiques terrestres, mais sur une échelle de temps 100 fois plus rapide. 16 Bravo ! Vous avez terminé la leçon. VII Avant de passer à la leçon suivante, nous vous proposons de vous auto-positionner sur les objectifs clés de la leçon afin de faire le point sur votre apprentissage. Ce sondage n'est ni noté, ni obligatoire. Il est pour vous. Et si le sujet vous a passionné, n'hésitez pas à poursuivre avec la section "En savoir plus". [cf. ] 17 En savoir plus VIII 1. Les alizés C'est parce que la Terre tourne sur elle-même qu'il y a des vents d'Est à l'équateur. Ce sont ces vents (qu'on appelle les alizés), très constants en force et en direction, bien connus des navigateurs, qui ont poussé Christophe Colomb vers l'Amérique. Ils sont là parce que l'air chaud de l'équateur monte et en montant il se refroidit. Chassé par les courants chauds qui continuent de remonter de l'Équateur, il va s'éloigner vers les tropiques : soit au Nord, soit au Sud. Et en se refroidissant, il commence à retomber. Une navigatrice voguant dans la partie Nord de l'Océan Atlantique voit donc arriver une colonne d'air froid qui retombe. Mais la Terre, comme le manège, tourne sur elle-même. Ce flux d'air froid va donc arriver sur le visage de la navigatrice en venant... de l'Est ! En poussant le raisonnement, on peut montrer que les vents au-dessus des tropiques vont se structurer d'une certaine façon. L'anticyclone des Açores est une conséquence de la rotation de la Terre ! 2. Courbes de température des 50000 dernières années Voilà la figure de l'article scientifique d'origine dont nous avons tiré ces graphiques. On y voit deux courbes, correspondant à deux endroits où l'on a réalisé des carottages. La courbe bleue représente les carottages effectués en Antarctique. C'est en fait un zoom de la courbe 1 que nous avons présentée sur 400 000 ans. On distingue bien la stabilisation de l'holocène, 18  En savoir plus Mais pourquoi la courbe rouge des carottages effectués au Groenland est-elle aussi instable ? On voit des pics extrêmement brutaux, qui pointent et s'éteignent en quelques dizaines d'années, et dont on ne voit aucun signe dans l'hémisphère Sud. Cela a beaucoup intrigué les glaciologues, qui sont finalement arrivés à la conclusion qu'ils étaient dus aux variations de la température de l'océan autour du Groenland. Et pourquoi changerait-elle si vite ? A cause du Gulf Stream, ce courant chaud qui va prendre l'eau chaude des Caraïbes pour la transporter vers l'Europe du Nord. Ce courant est fragile, il est très sensible à la salinité et à la température de l'eau, et les pics de température indiquent les périodes où il est établi. Ce que le graphique montre, c'est que s'il venait à être déstabilisé de nouveau, la température en Europe du Nord chuterait considérablement. C'est un exemple de ce qu'on appelle un phénomène de « seuil » : quelque chose qui peut s'arrêter (ou se déclencher) brutalement, en réponse à des sollicitations qui, elles, peuvent être minimes, et varient régulièrement. Le Gulf Stream est certainement affecté par le climat, il peut être plus ou moins fort, mais il ne peut pas être trop faible: à partir d'un certain niveau minimum, il s'arrête, tout simplement. Il n'y aura pas vraiment de déclencheur, ce sera juste une petite variation de trop, comme une barque qu'on charge progressivement de pierres : à chaque pierre, la barque s'enfonce légèrement, sans que ces changements soient perceptibles si on regarde de loin. Mais arrivé un stade critique, une pierre de trop et la barque se renverse, prend l'eau et coule. 19 Licence IX Ivar Ekeland et Aicha Ben Dhia, co-auteur.e.s, ont souhaité faire de ce cours un bien commun en le plaçant sous licence libre Creative Commons CC-BY-SA 4.0. Cela signifie qu'en l'absence d'indication contraire, vous pouvez réutiliser, distribuer, citer, modifier et adapter les contenus de ce cours comme bon vous semble, y compris à des fins commerciales, tant que les deux conditions suivantes sont remplies : Vous l'attribuez de la manière suivante : “Ivar Ekeland et Aïcha BenDhia, avec le soutien de l'Université Paris-Dauphine, la Fondation Madeleine et la société 2050” ; Le contenu que vous créez sur la base de celui-ci est placé sous une licence similaire, c'est-à-dire qu'il n'interdit à personne de réutiliser vos améliorations. Pour plus de détails, nous vous invitons à consulter la licence complète : https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.fr Cette licence ne concerne toutefois pas les illustration ou les travaux référencés, qui demeurent placés sous leur mention légale d'origine. 20 Solutions des exercices [exercice p. 5] Solution n°1 Commençons par s'échauffer les méninges en nous remémorant nos cours de physique de collège ou nos visites au planétarium... Dans le système solaire, la Terre tourne. Complétez le texte suivant : Elle tourne d'abord autour d'elle-même. Cette rotation correspond à une durée de une journée Elle tourne aussi autour du Soleil. Cette rotation correspond à une durée approximative d'une année [exercice p. 12] Solution n°2 Quelle est l'unité de l'axe vertical ? Températures Repérez la date d'aujourd'hui sur l'axe horizontal : Complètement à droite Sur les 400 000 dernières années, quelles ont été les périodes où la température au-dessus de la station Vostok a été la plus élevée ? La plus basse ? Maximale -53°C, minimale -64°C Quelle est la durée moyenne approximative d'un cycle ? Environ 100000 ans Qu'y a-t-il de remarquable dans les variations de températures au cours de ces 400 000 ans ? [exercice p. 13] Solution n°3 Quelle est l'unité de l'axe vertical ? Température pour la courbe bleue, Concentration de CO2 pour la courbe noire. Y a-t-il des similarités avec la courbe de la température ? Les variations sont similaires [exercice p. 13] Solution n°4 Y a-t-il des similarités avec la courbe de la température et celle du CO2 ? Les variations sont similaires 21 Solutions des exercices [exercice p. 14] Solution n°5 Quelles sont les températures maximales et minimales au cours des 50 000 dernières années ? Maximale -54°, Minimale -64° Quelles sont les températures maximales et minimales au cours des 10 000 dernières années ? Maximale -54°, Minimale -56° Pour en savoir plus et voir l'article scientifique d'origine (cf. p.18) 22 Bibliographie [] Petit, J., Jouzel, J., Raynaud, D. et al. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica. Nature 399, 429–436 (1999). https://doi.org/10.1038/20859 23