Période froide
En histoire du climat et en géologie , une période froide ou cryomère est une période au sein d'une période glaciaire avec des températures en moyenne plus basses entre deux périodes avec des températures en moyenne plus élevées, dites périodes chaudes . Les termes âge glaciaire et glaciaire sont parfois utilisés comme synonymes, parfois aussi limités à des phases de glaciation plus étendues. [1] [2] [3]
Le changement entre les périodes froides et chaudes au cours du dernier million d'années oscille avec une périodicité d'environ 100 000 ans. [4]
La même période froide est généralement nommée différemment selon les régions du monde. La dernière période glaciaire , avec son maximum il y a un peu plus de 20 000 ans, est connue dans le nord de l'Europe centrale sous le nom de Vistule , dans le nord des Alpes sous le nom de Würm , dans le nord de la Russie sous le nom de Valdai, en Sibérie sous le nom de Zyryanka, sur la frontière britannique. Des îles sous le nom de Devensian, en Irlande sous le nom de Midlandian, en Amérique du Nord sous le nom de Wisconsin, au Venezuela sous le nom de Mérida, au Chili sous le nom de Llanquihue et en Nouvelle-Zélande sous le nom de glaciation d'Otira.
causes
histoire de la recherche
La recherche des causes de l'alternance presque régulière d'étages glaciaires et interglaciaires au sein de l'ère glaciaire actuelle reste aujourd'hui l'un des enjeux de la paléoclimatologie . Elle est étroitement associée aux noms de James Croll et Milutin Milanković . Tous deux avaient repris les idées du Français Joseph-Alphonse Adhémar , selon lesquelles les modifications de la géométrie de l'orbite terrestre étaient à l'origine de périodes froides récurrentes.
Le changement de la géométrie de l'orbite terrestre est causé par des forces gravitationnelles mutuelles dans le système soleil , planètes , lune . Ils modifient la forme de l' orbite elliptique de la Terre ( excentricité ) autour du Soleil avec une période d'environ 100 000 ans, l' inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à l'orbite avec une période d'environ 40 000 ans (obliquité de l' écliptique ), lors de l' équinoxe le de l'orbite elliptique reprend la même position sur l'ellipse après environ 20 930 ans ( rotation apside tropicale ). À travers ces soi-disant cycles de Milankovićmodifie périodiquement la distribution de l'énergie solaire sur la terre.
Stimulé par le météorologue allemand Wladimir Peter Köppen , Milutin Milanković a formulé l'hypothèse en 1941 dans son ouvrage Le canon du rayonnement terrestre et son application au problème de l'ère glaciaire qu'une période froide se produit toujours lorsque le rayonnement solaire estival dans les hautes latitudes septentrionales devient minime. Selon Köppen, les étés frais sont plus importants pour la formation de glace que les hivers froids. Milanković a donc recherché les causes des périodes froides là où elles sont les plus évidentes, dans les hautes latitudes septentrionales.
Les variations des paramètres de l'orbite terrestre (cycles de Milanković) étaient des déclencheurs et des conditions aux limites appropriées, mais leur effet était renforcé par d'autres facteurs. Ainsi, les processus tectoniques et leur influence sur la circulation océanique sont supposés être une cause du début de la glaciation de l'Antarctique et de l'hémisphère nord. [5] De plus, la teneur en CO 2 de l'atmosphère est un facteur important qui montre un couplage étroit avec les fluctuations de température, comme le montrent diverses études de carottes de glace de l'Antarctique et du Groenland, qui contiennent de la glace des 800 000 dernières années. [6] D'après cela, la diminution de la concentration du gaz à effet de serre dioxyde de carbone (ainsi que du méthaneet protoxyde d'azote ) représentent environ un tiers du changement de température entre les périodes interglaciaires et glaciaires, [7] selon une publication plus récente même pour la moitié. [8] D'autres processus de rétroaction positive tels que la rétroaction glace-albédo , la couverture végétale et la variabilité de la teneur en vapeur d'eau atmosphérique ont joué un rôle supplémentaire. Des effets de rétroaction liés à la circulation thermohaline sont supposés pour les fluctuations des périodes froides entre stades et interstades .
Thèses en cours
Selon l'état actuel des recherches, les cycles mis en évidence par Milanković sont à l'origine des dépressions de température, mais ils ne provoquent qu'une diminution de quelques dixièmes de Kelvin, ne couvrent qu'un hémisphère et étaient également déjà présents dans le Précambrien, où, selon à la connaissance actuelle, il n'y avait pas une telle alternance marquée de périodes chaudes et froides est venu. On ne sait pas non plus pourquoi le changement entre les périodes chaudes et froides a eu lieu tous les 41 000 ans jusqu'à il y a environ un million d'années, puis depuis la soi-disant révolution mi-pléistocène.mais se produisait tous les 100 000 ans. La période de 41 000 ans est associée à la variation de l'inclinaison de l'axe de la Terre, tandis que la période de 100 000 ans peut être liée à l'excentricité de l'orbite terrestre, mais est de loin la plus faible des fréquences prédites par Milanković. On suppose que les renforcements des cycles de Milanković causés par des processus au sein du climat terrestre en sont la cause. Par conséquent, il existe plusieurs causes, à la fois d'origine exogène et endogène, pour les changements du Pléistocène. L'interaction des processus tectoniques, astronomiques, océaniques et climatiques est évidente, puisque chaque processus individuel n'est pas capable de provoquer des périodes de froid global.
Séquence des périodes glaciaires récentes
Par exemple, avant la période interglaciaire (interglaciaire) actuelle, l ' Holocène , les périodes froides suivantes liées à la glaciation ont été notées pendant le Pléistocène en Europe centrale :
- Glaciation de la Vistule ou glaciation de Würm 115 000 ans à 10 000 ans avant JC Chr.
- Saale Ice Age ou Riss Cold Age avec ses divisions il y a environ 300 000 à 126 000 ans. années
- Glaciation d' Elster ou glaciation de Mindel , il y a entre 460 000 et 320 000 ans minimum
- Période glaciaire de l'Elbe ou période glaciaire de Günz il y a environ 600 000 à 800 000 ans
preuve
Les différentes périodes froides et chaudes ainsi que les limites d'extension sud de la glaciation intérieure peuvent être vérifiées à l'aide d'un certain nombre d'indicateurs. Cela comprend le transport de pierres et de rochers des montagnes scandinaves vers le sud ( boulders ), le remodelage typique des roches par les glaciers transportant des rochers (rainures), des sédiments et des topologies de terrain ( moraines terminales ), des fossiles (graines, pollen , restes végétaux et animaux ) dans les sédiments des lacs et du sol, ainsi que plus récemment les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère conservés dans les inclusions d'air de la calotte antarctique ci-contre.
Dépôts sédimentaires lors des glaciations
Les matériaux provenant des cours d'eau glaciaires ou de l'eau de fonte de la glace intérieure sont déposés par l'eau qui coule; cependant, leur formation est liée à la présence de glaciers. Ces phénomènes sont appelés fluvioglaciaires , glacifluviatiles ou fluvioglaciaires , selon que l'action de la glace voisine ou de l'eau courante domine. Il s'agit notamment des cônes de transition près des glaciers, dont les rochers sont généralement encore légèrement arrondis. Le tri des matériaux est déjà disponible mais pas clair. A mesure que l'on s'éloigne du glacier, les dépôts fluvioglaciaires sont purement fluviaux, mais sans expliquer le glacier. Les ponceuses sont bien connuesdans le nord de l'Allemagne.
Les dépôts glaciaires doivent leur formation au vent et au glacier, dont l'avant-pays provient de leur matériau. En Europe centrale, cela comprend les dépôts de loess et de sable mouvant ( dune ).
Les dépôts glaciolimniques se déposent dans le bassin d'un lac barré par la glace. Ici aussi, la formation des dépôts sans le glacier est impensable.
Les matériaux déposés dans la mer par les glaciers et les rivières glaciaires sont appelés glacimarins .
effets
Les périodes froides ont eu de graves répercussions sur le monde animal et végétal ainsi que sur les établissements humains. Toute vie s'est éteinte à la suite d'un gel excessif et n'a migré que lorsque la glace a reculé. [9] Le processus d'immigration après la dernière période glaciaire est toujours en cours en Europe du Nord et centrale.
Voir également
les détails
- ↑ Jürgen Ehlers : Géologie générale et historique du Quaternaire . Enke, Stuttgart 1994, ISBN 3-432-25911-5 .
- ↑ [1]
- ↑ Murawski, H., Meyer, W. (2004) : Dictionnaire géologique. Spektrum Akademischer Verlag, 11e édition, 262 pages ISBN 3-8274-1445-8
- ↑ Manuel de paléoanthropologie : Vol I : Principes, méthodes et approches Vol II : Évolution des primates et origines humaines Vol III : Phylogénie des hominidés . Springer Science & Business Media, 2007, ISBN 978-3-540-32474-4 , p. 362 ( livres.google.de ).
- ↑ Gerald Haug , Ralf Tiedemann & Rainer Zahn : De l'isthme de Panama à la calotte glaciaire du Groenland. Dans : Spectre de la science . novembre 1998
- ↑ Dieter Lüthi, Martine Le Floch, Bernhard Bereiter, Thomas Blunier, Jean-Marc Barnola, Urs Siegenthaler, Dominique Raynaud, Jean Jouzel, Hubertus Fischer, Kenji Kawamura & Thomas F. Stocker : Record de concentration de dioxyde de carbone à haute résolution de 650 000 à 800 000 ans avant présent . Dans : Nature . Volume 453, pages 379-382, doi : 10.1038/nature06949
- ↑ Eystein Jansen & Jonathan Overpeck et al. : Paléoclimat. Dans : Quatrième rapport d'évaluation du GIEC . 2007 ( PDF; 8,1 Mo – 6.4.1 et Figure 6.5 )
- ↑ James Hansen , Makiko Sato, Pushker Kharecha, David Beerling, Robert Berner, Valérie Masson-Delmotte, Mark Pagani, Maureen Raymo, Dana L. Royer & James C. Zachos : Cibler le CO2 atmosphérique : où l'humanité devrait-elle viser ? Dans : The Open Atmospheric Science Journal. Volume 2, 2008, pages 217 à 231, doi : 10.2174/1874282300802010217 ( PDF ; 1,4 Mo )
- ↑ Wighard c. Königswald: Le Quaternaire: Climat et monde animal à l'ère glaciaire d'Europe centrale , juin 2004, dans Biology in our time 34(3), pages 151–158, DOI: 10.1002/biuz.200410249 .