Réchauffement climatique et tectonique des plaques

[Ricaille]

Les avis de Claude Allègre, que l'on soit d'accord avec lui ou non, sont souvent intéressants. Mais il s'exprime souvent sur des sujets qui ne sont pas sa spécialité première.

J'aurais aimé connaître son avis sur cet article publié dans Ciel et Espace de Décembre, et dont le titre est : "Réchauffement climatique, va-t-il réveiller les volcans ?" (voir PJ)

Pour faire court : les calottes glacières pèsent fortement sur la lithosphère et cette pression augmente la température de fusion du magma qui reste solide. En fondant la pression diminue, la lithosphère se soulève, des failles apparaissent, le magma peut fondre à nouveau : des tremblements de terre se font sentir et des volcans se créent.

A défaut de l'avis de Claude Allègre, peut-être serait-il intéressant de connaître le vôtre..

Pages_de_Ciel_et_espace_r_chauffement_01.pdf

Pages_de_Ciel_et_espace_r_chauffement_02.pdf

[Ricaille]

Suite et fin de l'article :

Pages_de_Ciel_et_espace_r_chauffement_03.pdf

[dinomaniac80]

Bonjour.

Je n'ai pas encore lu l'article en question (merci du lien), mais des questions me viennent déjà rien qu'avec le résumé :

Et comment c'était l'Antarctique avant que les calottes de glaces ne s'y installent il y a 34 millions d'années ???

Elle va où la glace, une fois fondue ? Dans l'océan !!! Le poids (contrairement au volume) est toujours le même sous forme liquide... où est le problème ?

Rien qu'au titre, j'ai déjà un gros doute... Enfin, je vais le lire, on verra ça...

[Ricaille]

En cherchant à approfondir un peu le sujet, j'ai découvert un article intéressant,

qui prend mon titre à rebours :

La tectonique des plaques change-t-elle le climat global ?

Je vous invite à le découvrir ici, http://www.insu.cnrs.fr/a2913,tectonique-p...mat-global.html en attendant toujours une réaction à l'article de Ciel et Espace.

[₣lorent]

Fusion de la partie inférieure de la croute par décompression lié à la fonte des glaces. Un sujet intéressant, il fallait y penser ! Cependant bien que le raisonnement tien la route, j'ai un peu de mal à accrocher. Je trouve que cela manque d'arguments observés ou observables. En effet les grandes masses de glaces présentes sur la Scandinavie ou le nord du Canada pendant la dernière période glaciaire, ont fondues. On constate bien un "soulèvement du sol" (rebond isostatique), mais il n'y a pas de volcans dans ces régions là ...

[dinomaniac80]

La tectonique des plaques change-t-elle le climat global ?

Ce retournement de question parait plus sensé à mes yeux, bien que je ne me sois pas encore prononcé sur l'article en question.

- Mais, on sait par exemple que l'activité des dorsales est LE phénomène principal régissant le niveau absolu des océans (par dilatation thermique). Ceci a de grands impacts sur la courantologie, la relation eau/atmophère, le transport de chaleur, les précipitations, l'albédo... donc le climat !

- La position des continents en latitude et longitude a également un rôle important sur le climat. Après, cela reste un impact à échelle de temps géologique. Mais si on prend par exemple en compte les phénomènes de collision... La formation de l'Himalaya par exemple : grand impact sur le climat (création de relief = érosion de ces relief = altération des silicates = piège à carbone naturel dans les sédiments = diminution de l'effet de serre). Egalement, la séparation Australie/Amérique du sud/Antarctique a un impact sur le climat. L'antarctique s'est retrouvé peu à peu isolé au pôle sud et entouré d'un courant océanique froid (courant circum polaire) : résultat, on voit la météo du coin aujourd'hui...

A long terme, la tectonique est bien responsable de changements climatiques, c'est possible et avéré !

On perçoit toujours le climat comme quelque chose de quasi-stable, mais c'est complètement faux, et tout bon climatologue vous le dira. Le climat est une chose très variable, aussi bien à une échelle de temps quotidienne que géologique, parce qu'il est le résultat de l'expression de très nombreux facteurs.

[₣lorent]

- Mais, on sait par exemple que l'activité des dorsales est LE phénomène principal régissant le niveau absolu des océans (par dilatation thermique). Ceci a de grands impacts sur la courantologie, la relation eau/atmophère, le transport de chaleur, les précipitations, l'albédo... donc le climat !

Je ne suis pas vraiment d'accord. Pour moi, l'activité des dorsales est un phénomène d'intensité continue. Je m'explique, l'activité des dorsale est un phénomène lié à la dissipation de la chaleur interne de la terre (par phénomène de convection du manteau). On sait notamment qu'à l'Archéen (terre primitive 3,8 Ga - 2,5 Ga) la terre possédait une chaleur interne plus importante et donc un nombre de dorsales plus important avec une activité plus importante également. Bref la terre se refroidie petit à petit, l'activité des dorsales diminue progressivement depuis la création de la terre. Il s'agit donc d'un phénomène lent est continue dans le temps.

On observe trés bien une corrélation entre le niveau des mers et les périodes glaciaires. Hors ces périodes ne s'étalent au maximum que sur quelques centaines de milliers d'années. Ce qui est trés rapide par rapport aux mécanismes de fonctionnement interne de la terre. Du coup je vois mal comment l'activité des dorsales peut influencer le niveau des océans et le climat sur des périodes de temps aussi petites ... Sauf si l'activité des dorsales est susceptible de varier fortement trés rapidement, mais je n'ai jamais entendu parler de cela... As tu des sources ?

J'ai toujours appris que les variations du niveau des mers et donc du climat sont lié aux paramètres dit de "Milancovic", c'est à dire à des variations de paramètres orbitaux de la terre, tel que l'excentricité de l'orbite terrestre, l'inclinaison de l'axe de rotation ou encore un phénomène de précession de l'axe de la terre.

[dinomaniac80]

J'ai dit que l'activité des dorsales est le facteur principal responsable de la dilatation thermique de l'eau. Evidemment, d'autres facteurs interviennent et la glaciation joue un rôle(puisqu'on stocke de l'eau sur un continent), nous sommes bien d'accord, mais il est moindre comparé aux dorsales, même si ça peut paraître étonnant.

Par exemple : comment expliquez-vous les épisodes de régression et de transgression marine au Trias, Jurassique, Crétacé, alors qu'il n'y a pas la moindre glace à cet époque ?

De plus, l'activité et le nombre des dorsales sont variables dans le temps géologique (période de faible activité lors de la présence de grandes masses continentales : Rodinia, Pangée...).

La Terre se refroidit, mais ce n'est pas dû aux dorsales, loin de là... A contrario, l'activité solaire s'est intensifiée au cours du temps depuis l'Archéen. Egalement, avez-vous entendu parler de la théorie de la "Snowball", épisode où notre Terre était complètement glacée (équateur compris) au Néoprotérozoïque ???

[₣lorent]

Je crois que nous ne résonnons pas sur la même échelle de temps géologique. L'article ici, à l'évidence parle de changement climatiques à court terme géologique, en gros quelques milliers d'années à quelques dizaine voir centaine de milliers d'année au maximum.

Sur ces périodes de temps aussi courtes ce n'est pas l'activité des dorsales qui influence le plus les niveaux marins, mais bien le climat et donc les paramètres orbitaux de façon indirect. Aprés pour des phénomènes s'étalant sur des périodes de l'ordre de la centaine de millions d'années, le problème n'est pas le même. Le phénomène de dilatation thermique de l'eau des océans permet d'expliquer de fortes variations du niveau de la mer, jusqu'à 400 mètres durant l'ordovicien (Hallam et al. 1983) sur des amplitudes de plusieurs centaines de millions d'années. Le phénomène de glaciation et de paramètres orbitaux explique lui des variations plus petites certe, de l'ordre de 100m sur 20 000 ans, mais cela représente quand même 25% de la variation maximale constaté et sur une période 10 000 fois plus petite. Je ne crois pas que ce soit négligeable. Bref...

Pour en revenir à cette article, je trouve que le raisonnement n'est pas faux, par contre il n'y a aucun arguments vérifier par l'observation, ça serait même plutôt le contraire ...

[Invité HotShot]

"Sur ces périodes de temps aussi courtes ce n'est pas l'activité des dorsales qui influence le plus les niveaux marins"

'tention à s'exprimer clairement A toutes les échelles de temps, c'est bien l'activité tectonique globale (cycles de Wilson, riftings & co.) qui influence le plus le niveau marin.

Par contre, ce qui influe le plus ses variations rapides, c'est effectivement le climat (~ glacio-eustatisme). Même si ces variations sont généralement limitées en amplitude et en durée.

[dinomaniac80]

Merci HotShot pour l'explication un peu plus claire que la mienne, c'est bien ce que je voulais faire comprendre !

[auxotectonics]

On sait notamment qu'à l'Archéen (terre primitive 3,8 Ga - 2,5 Ga) la terre possédait une chaleur interne plus importante et donc un nombre de dorsales plus important avec une activité plus importante également.

Quelles données supportent cette affirmation? En réalité, on ne le sait pas, on le suppose.

[₣lorent]

Petite incompréhension, les aléas d'internet ... autant pour moi. Sinon pour ce qui est de l'activité et du nombre de rides durant l'archéen il existe un article de "De Wit et Hard, 1993" qui traite du sujet. J'avoue ne pas l'avoir lu, je l'ai juste rapidement étudié durant un cours de licence, mais cela commence à dater.

[auxotectonics]

Sinon pour ce qui est de l'activité et du nombre de rides durant l'archéen il existe un article de "De Wit et Hard, 1993" qui traite du sujet. J'avoue ne pas l'avoir lu, je l'ai juste rapidement étudié durant un cours de licence, mais cela commence à dater.

La référence complète est de Wit MJ and Hart RA (1993). Earth's earliest continental lithosphere, hydrothermal flux and crustal recycling. Lithos, 30, 309- 336.. Pas moyen de retrouver le pdf entier, juste l'abstract qui contient surtout des considérations très théoriques.

[Dennis]

Ouaip, on peut ne pas être d'accord avec Allègre mais à force d'aller à rebrousse poil...

La fonte des glaciers entrainant un réajustement lithostatique et des modifications de pression sont, à mon humble avis, des quantités négligeables. Par rapport à la dernière glaciation, un sacré paquet de glace a fondu (Canada, Groenland, Pays Nordiques, Russie...) et on peut pas dire que ces contrées se distinguent par une activité volcanique ou tectonique folle (on est en domaine de craton où la croute peut atteindre des dizaines de km de prof.)

Bref, peut on considérer plutôt qu'une accélération de l'activité des plaques tectoniques peut modifier les climats et enclencher un processus de réchauffement climatique? Perso, je pense que oui. L'activité tectonique modifie les climats en positionnant en différents endroit les terres emergées et les dorsales sous-marines et donc, a une influence sur les courants marins, l'albedo et autres parametres. Les conséquences sont soit un rechauffement soit des periodes de glaciations (jusqu'à l'extrême "snow ball earth").

Quand à savoir quand est ce qu'a apparu l'activité tectonique sur la Terre...Quelque part dans l'Archéen d'aprés nos têtes pensantes mais quand exactement, c'est la question nobelisable! C'est la fameuse théorie du verticalisme (accretion verticale de la croûte par des mega panaches) vs horizontalisme (epaississement/disparition de la croute par des forces/contraintes horizontales).

Si je peux me permettre de rebondir sur le débat, pensez vous que la baisse de l'activité magnétique (avec une disparition de la magnetosphere et inversion des pôles) peut avoir une influence sur le rechauffement?

Dennis

[Géomorpho]

Salut,

Sur le débat autour des relations tectonique/climat/niveau marin, j'émettrais un avis nuancé par rapport à tout ce que j'ai pu lire dans la discussion :

- A l'échelle des temps phanérozoïques, c'est bien l'activité tectonique globale (e.g. activité des dorsales) qui influe le plus sur les variations mondiales du niveau des océans (tectono-eustatime : cf. cycles de Wilson)

- A l'échelle des temps quaternaires, c'est bien le climat (e.g. températures de l'atmosphère) qui influe le plus sur les variations mondiales du niveau des océans (glacio-eustatisme, même si climato-eustatisme serait plus exact car la dilatation thermique intervient aussi et même davantage que la simple fonte des glaces continentales : cf. cycles de Milankovic et de Dansgaard-Oeschger)

En effet, on ne peut effectuer aucune corrélation entre les variations eustatiques quaternaires et l'intensité de l'activité géologique ; c'est bien le climat qui régit ces variations à cette échelle (-120 m au cours du DMG, ce n'est pas rien...). Quant aux hauts niveaux marins du Secondaire, notamment du Crétacé supérieur, je suis d'accord pour dire que l'activité des dorsales est le principal facteur de la dilatation thermique de l'eau, mais les températures élevées qui caractérisent ces périodes géologiques interviennent également pour une large part dans la dilatation thermique des eaux océaniques.

Concernant maintenant l'influence du réchauffement climatique sur l'activité géologique (surtout volcanique), je suis sceptique comme la plupart d'entre vous, et mon avis rejoint tout à fait celui de Dennis. Par ailleurs, la création ou le rejeu de failles suite au réajustement isostatique (délestage de la croûte après la fonte des inlandsis) ne suffit pas à faire jaillir de la lave par ces fractures !!! Je trouve l'article très simpliste sur cet aspect particulier :

"La pression sur la lithosphère diminuant, celle-ci se soulève. Or, comme sa partie supérieure est cassante, des failles s'ouvrent. En glissant l'un contre l'autre, les deux compartiments des failles provoquent des tremblements de terre. Et le magma, libéré du poids de la glace, fond à nouveau et s'écoule par ces nouvelles portes de sortie: des volcans se créent. Par ailleurs, les anciennes failles, autrefois muselées par la glace, sont réactivées, engendrant leur lot de séismes et de volcanisme"

A+

Géomorpho

[auxotectonics]

Quand à savoir quand est ce qu'a apparu l'activité tectonique sur la Terre...Quelque part dans l'Archéen d'aprés nos têtes pensantes mais quand exactement, c'est la question nobelisable!

On a quand même une date minimum pour l'activité tectonique, celle des plus vieilles ophiolites, 3.8 Milliards d'années.

[Dennis]

On a quand même une date minimum pour l'activité tectonique, celle des plus vieilles ophiolites, 3.8 Milliards d'années.

Salut,

merci pour le lien c'est trés interressant et on remarquera qu'il y a débat. La mise en place de la Tectonique des plaques est "juste" reculée de 1 Ga, c'est pas rien! Le "nobel" de la geologie est peut être pas loin pour Furnes et cnie!

A+

Dennis

[auxotectonics]

Le "nobel" de la geologie est peut être pas loin pour Furnes et cnie!

Meuh non, le "nobel" sera pour celui qui parviendra à mettre la tectonique des plaques au placard

[Next50MY]

§ structurale => approche volcanologie et climatologie mais c'est plus de la géodynamique interne.

[Invité]

Je crois que le mélange de nombreuses notions parmis vos réponses crée une confusion sur la finalité du message.

Donc le message que je souhite faire passer est que la fonte des glace n'entrainera aucun impacte sur la convexion mantellique generant la tectonique des plaques et le volcanisme.

Parcontre il est certain que cette fonte entrainera un impacte non négligeable sur le climat. Le climat n'est pas uniquement controlé par la tectonique des plaques. Certe, la répartition des continents et la géomètrie de la surface terrestre (Wilson) est fondamentale pour la circulation des flux de fluides mais la concentration de hydrathes et oxydes de carbone et d'autres éléments chimique dans l'atmosphère ne peut pas être négligé. Cela signifie que des changements climatiques peuvent avoir lieu sans chagements dans la tectonique.

J'ai une question aussi. A combien est estimé l'amplitude de variation de la température moyenne des oceans entre le Créatcé et aujourd'hui ? (Déjà qu'on est passé d'un océan aragonitique à un ocean calcitique je voudrais bien savoir si il était beaucoup plus chaud :))

Deuxième question: pourquoi les théorie de précessions, d'excentricité et d'inclinaison de Milankovitch s'applique uniquement pour une partie du Quaternaire ? Plus simplement pourquoi les périodes glaciaires et interglaciaire existent uniquement à "notre époque" ?

Comme la terre n'a pas commancé à tourner à la fin du Paléogène (Tertiaire) je suppose que la variation d'intensité d'exposition solaire engenrdé par l'excentricité à été compensé par des phénomènes terrestres. Le rôle de l'océan en tant que tampon me parait plausible et les effet de la dilatation thérmique peuvent être une piste intéressante.

En ce qui concerne le Proterozoique, les périodes de Snow Ball earth etc on a trop peu de savoir et pourtant ces conaissances sont fondamentale pour la compréhension du climat actuel.

Il est intéressant de noté également que l'effet de serre s'accompagne par une diminution de la puissance du rayonenement totale qui parvient à atteindre la surface terrestre depuis le Soleil. Donc l'energie totale qui parvient sur terre varie sous la forme d'une fonction inversement proportionelle à la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Le phénomène qui se produit c'est qu'une part plus important des rayons sont réfléchie en direction du cosmos lorsque la concentration des gaz à effet de serre augmente. Les rayons qui parviennent sur terre sont "emprisonné" et réchauffent l'atmosphère comme il est communément admis.

Toutefois il ne faut surtout pas négligé la répartition de ces rayons sur la surface et la facon par laquelle ils vont rester "emprisoné" et réchauffé. L'eau et les nuages réfléchissent beaucoup mieux que la terre. Donc la terre émergé recevra une part du rayonnement plus important et proportionelle à l'intensité de l'effet de serre. Au contraire les oceans receveront moins d'énérgie solaire car ils sont toujours aussi réfléchissant qu'auparavant mais l'effet de serre détournant une part plus important des rayons durant leur entrée dans l'atmosphère laissera passer moins d'energie. Donc la biomasse océanique régresse proporionellement à la concentration atmosphèrique des gaz à effet de serre. La régréssion de la biomasse engendre une diminution progressive de la concentration d'hydrates de méthanes dans l'atmosphère avec une vitesse d'échange que j'estime au pif a 1000 ans.

Pourquoi on est passé du Carbonifère au Permien ? L'origine n'est il pas lié à une diminution globale de la biomasse ? Le CO2 était concentré à 800 ppm d'air et pourtant la biomasse a chuté et le climat s'est refroidit (légèrement) et asséché au Permien car la concentration d'hydrates de méthan a progressivement baisser; "étouffé" par l'effet de serre. Le résultat est que l'effet de serre s'auto-régule temponé par la biomasse.

[Next50MY]

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