Chronologie du climat terrestre


Plus les dates sont anciennes plus la marge d'erreur est importante et moins il y a de consensus entre les scientifiques. Je ne donne ces dates qu'à titre indicatif, donc, il faudrait les vérifier dans le détail (s'il y a des grosses erreurs, me les signaler). Les événements catastrophiques comme les chutes de météorites restent la plupart du temps incertains et approximatifs. En particulier il n'est pas toujours possible d'établir l'ordre de succession des faits et donc l'ordre des causes. Malgré toutes ces approximations, qui devraient se préciser peu à peu, on observe le plus souvent une période de réchauffement et de complexification dans les niches écologiques laissés par les espèces dominantes puis un cataclysme ou un refroidissement (sur une longue période) qui élimine plus ou moins ces espèces dominantes trop adaptées au climat précédent, en laissant la place libre pour l'épanouissement d'autres espèces plus adaptées au changement de climat. (ainsi la disparition des dinosaures laisse la place aux mammifères à sang chaud, thermorégulés).


Années

Epoque
Période
13,7
Milliards
Big Bang


4,6

Terre et système solaire
Lune formée vers 4,5 milliards d'années par collision avec une autre planète.
Hadéen
Terre de feu et de vapeurs d'eau
Précambrien
4,6 Milliards à 600 millions
 4,3

Solidification, Eau liquide, Océans
Refroidissement (relatif!)
Soleil faible

 3,9

Première vie, bactéries sans noyau (procaryotes), premières cyanobactéries et stromatolites
Archéen
60°, CO2x100

3,5

Météorite, Premières glaciations, apparition de traces d'oxygène
Disparition du CO2 et de l'effet de serre
Le CO2 se transforme en bicarbonate, calcaire et silice

2,5

Emergence d'un premier continent (Rodinia) et des volcans
Protérozoïque (froid)

  2

Oxygène (la Terre rouille, le méthane s'oxyde et diminue, bactéries aérobiques)
Baisse de l'effet de serre

 1,8

Noyaux (eucaryotes), chromosomes
Réchauffement, CO2x10 à 200 fois

900
millions
Sexualité
Glaciations

800

Pluricellulaires, protozoaires, division entre végétaux et animaux (entre chlorophylle et hémoglobine, entre photosynthèse et prédation)
Nouvelle glaciation après période de réchauffement
Snow-ball, Terre gelée, -50°

700

Séparation Rodinia, distinction ectoderme et endoderme, trilobites, éponges, méduses
Réchauffement

630

Rassemblement Pangée, Coquilles, extinction 70% organismes (marins), complexification
Vendien
Glaciations

580

Météorite, volcanisme, nuit hivernale, Big bang biologique, Vertébrés
Cambrien (542-488)
Primaire
550-250
Paléozoïque
440

Plantes terrestres (mousses), extinctions marines (rayons gamma, NO2, soleil pâle)
Silurien (444-416)
glaciation, couche d'ozone (protection des organismes terrestres du rayonnement)

410

Animaux terrestres (araignées, scorpions)
Devonien (416-360)
Réchauffement
5 à 15 fois CO2 actuel

390

Amphibiens, volcanisme, extinctions marines
baisse du CO2
refroidissement

360

Plantes marécageuses, Fougères, arbres, requins, raies, crustacés, blattes, insectes, vertébrés terrestres, reptiles
Carbonifère (360-299)
CO2 comme maintenant, glaciation

280

Domination des reptiles mammaliens, premiers dinosaures.
Permien (300-250)
CO2 augmente, fin glaciation

250

Pangée s'enfonce et provoque résurgence volcanique, réchauffement amplifié par la libération de méthane marin, qui fait baisser l'oxygène de 30% à 10%. Extinction 95% des animaux (y compris terrestres) sur 20 Millions d'années
Trias (250-200)
Température maximum
Secondaire
250-65
Mésozoïque
Chaud et humide, assez stable
225

Séparation Pangée (dérive des continents)


210

Premiers mammifères (fourmilliers ou rongeurs?)


203

Extinctions de masse (75% marin, 22% terrestre) sur 17 Millions d'années (météorites?)
Refroidissement

150

Grands dinosaures, oiseaux
Jurassique (200-145)

65

Mammifères, disparition dinosaures (météorite, volcanisme), refroidissement, diminution plancton, baisse de la mer de 240 m
Crétacé (145-65)
25-30° (+5°)
CO2 x 4 à 10

50

Premiers Primates
Eocène
Tertiaire
65-2
Cénozoïque
35

Alpes
Oligocène (35-23)

23

Début glaciation Antarctique (complètement recouvert il y a 5,3 millions d'années)
Miocène (23-5)
Début ère actuelle de glaciation (fin ère précédente : 280)
Néogène
7

Australopithèques, Toumaï
faille du Rift
pic refroidissement il y a 8 millions d'années

5

déforestation, savane
Pliocène (5-2,5)
Réchauffement

2,5

Homo habilis (aire de Broca), 2ème faille du Rift
Pléistocène,
refroidissement, sécheresse
Quaternaire
1,2

Homo erectus
Günz (la plus importante glaciation)
780
Mille
Dernière inversion du champ magnétique (normalement tous les 250 mille ans)
Réchauffement (fin Günz)

700


glaciation Mindel
300

Homo sapiens (vers 200 ?)
Réchauffement, climat tempéré puis sec (refroidit vers 250, remonte vers 200)
180

Néandertal
Tyrrhénien
glaciation Riss

130

Sapiens sapiens
Réchauffement, déluges (plus chaud du quaternaire)
115

mutation du gène FOXP2 (langage)
Würm (maximum de -25 à -18)
6 à 10° en moins

60

volcanisme mont Toba, hiver de 6 ans, dernière mutation génétique du cerveau, langue mère, tombes


35

Cro-Magnon, grottes ornées (Chauvet)


25

disparition de la forêt12 à 15° en moins. Très sec

13

reforestation, villages
Fin glaciation (libération de méthane marin ?), déluges
11

précipitations, inondation golfe Arabo-persique
Holocène
Rebond de froid (3 à 5°) puis réchauffement

10

Agriculture, sécheresse
Néolithique

 8

cuivreépisodes glaciaires
7,5

rupture de l'Hellespont
Réchauffement
5,5

début désertification du Sahara, inondation mésopotamie, écriture, fer
Début Histoire
Maximum température Holocène

4,2

Sumer, Egypte, indo-européens
Sécheresse
2,5

miracle grec
Refroidissement
1,1
renaissance carolingienne (900-1200)
Réchauffement
450
années
débuts ère industrielle
Petit âge glaciaire (1550-1850)

Paramètres de Milankovitch
Cycle de Milankovitch, refroidissement tous les 125 000 ans

http://fr.encyclopedia.yahoo.com/articles/do/do_4756_p0.html
une étude statistique des prélèvements de sédiments déposés au fond de l'Atlantique Nord au cours du dernier million d'années fait apparaître dans les fluctuations du climat du globe une certaine périodicité, que l'on peut relier aux cycles de variation de la trajectoire de la Terre autour du Soleil: précession des équinoxes (21 000 ans ou plutôt 19 000 et 23 000), obliquité de l'axe de rotation de la Terre (41 000 ans), variation de l'excentricité de l'orbite elliptique terrestre (90 000 ans et 413 000 ans). A cela s'ajoutent les cycles solaires à plus court terme ainsi que les cycles biologiques.

soleil
http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Histoire/Paleoclimats/Articles/soleil-climat.html
Depuis 1860, les variations de l'activité solaire ne sont pas la cause majeure du réchauffement climatique constaté (augmentation de température de 0,6°C depuis un siècle).
Les scientifiques ont montré qu'une augmentation du rayonnement solaire se traduit par une augmentation du bilan radiatif de la Terre de 0,2 W/m2, à comparer aux 0,35 W/m2 par décennie dus aux effets anthropiques : pour la période industrielle, l'effet solaire est donc moins important que les effets de l'augmentation du CO2 anthropique, même si le Soleil a un rôle sur cette évolution climatique récente (variation du bilan radiatif global, de la température de la stratosphère, de la nébulosité...) mais l'effet des cycles de 11 ans n'est pas net.
Quoiqu'il en soit, pour expliquer le réchauffement climatique, la part relative entre CO2 et Soleil reste aujourd'hui très difficile à chiffrer. Depuis 1975, CO2, activité solaire et températures augmentent. L'activité solaire continuera d'augmenter jusqu'en 2040.

http://system.solaire.free.fr/evolution-de-la-temp-suivan.gif

EVOLUTION DE LA TEMPERATURE SUIVANT LES CYCLES SOLAIRES D'APRES DAMONS ET JIRIKOWIC, 1992 :
- LE CYCLE DE SCHWABE DE 11 ANS
- LE CYCLE DE GLEISSBERG DE 90 ANS
- LE CYCLE DE SUESS 200 ANS

Il y a aussi des cycles de 1500 ans dont la différence de température de 0,1% a pourtant des conséquences importantes.

Il n'y a pas que des variations lentes mais le climat peut varier dramatiquement en 10 ans par boucles de rétroactions positives (surfaces réfléchissantes, évaporation) et ruptures de seuil (libération du méthane dilué, arrêt des courants marins) bien qu'il y ait aussi des rétroactions négatives stabilisatrices (absorption du CO2 augmentée par la fonte des glaciers et le développement de la flore, courants marins) :
http://www-geol.unine.ch/cours/geol/gispbarbarahi.jpg
http://www.unesco.org/courier/1999_11/fr/planete/txt1.htm


gaz dans l'atmosphère terrestre
Evolution de la proportion en gaz atmosphériques
(en pour-cent) depuis -4,5 milliards d'années


CO2
Rapport des quantités de CO2 avec le niveau de 1900

http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Histoire/Paleoclimats/Articles/CO2_4GA.html

http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Histoire/Paleoclimats/Articles/quaternaire.htm
Il existe 2 rythmes de glaciations que l'on peut appeler "ères" et "périodes" :
* Les ères glaciaires sont rares, durent environ 10 à 30 millions d'années pendant lesquelles le climat est globalement froid, avec des glaciers au moins aux pôles. Un exemple est notre ère mio-plio-quaternaire.
Entre ces ères glaciaires, le climat est plus chaud et les glaciers sont inexistants, même aux pôles...
* A l'intérieur d'une ère glaciaire, il y a alternance de périodes plus froides avec beaucoup de glaciers (exemple des périodes glaciaires du Würm, Mindell, Riss ...au Quaternaire) et de périodes plus chaudes avec moins de glaciers, comme actuellement (période interglaciaire).

http://www.ac-orleans-tours.fr/rdv-histoire/archives/2001/changements-climatiques.htm
On peut noter une corrélation entre les températures et le taux de CO2 ou de méthane. En période glaciaire, le CO2 atteignait 180 ppm, pendant les périodes interglaciaires il augmentait jusqu'à 280 ppm, aujourd'hui il est de 360 ppm. Alors que les variations climatiques étaient le fait d'une variation de l'énergie solaire en fonction de l'inclinaison de la terre sur son axe ou de sa trajectoire autour du soleil, aujourd'hui les variations sont dues aux activités humaines : agriculture, déforestation, industrialisation... Si l'on regarde les évolutions sur une échelle de temps différente on constate que depuis 1700 le CO2 est passé de 280 à 380 ppm soit une augmentation de 100 ppm (autant qu'en 10 000 ans à la fin de la glaciation). Le taux de méthane a été multiplié par 2 depuis 1700. Pourtant la pollution en CO2 ne représente que 7 milliards de tonnes par an contre 90 produits par les océans. Mais cela suffit à déséquilibrer le système. Le méthane qui est très peu important dans la composition de l'atmosphère joue un rôle non négligeable car il est 26 fois plus puissant que le CO2. Son augmentation est liée à l'accroissement de la population et au développement de l'agriculture (rizières, ruminants, gaz, pétrole...).

Les concentrations actuelles n'ont jamais été atteintes depuis 400 000 ans. Dans les périodes antérieures, le CO2 avait surtout un rôle d'amplification des variations climatiques (capacité d'absorption du CO2 par l'océan) ainsi que les courants marins.


La concentration de CO2 se situerait entre 540 et 970 ppm à la fin du XXIè siècle et la hausse de la température moyenne entre 1,4 et 5,8°C... Des variations brusques du climat ont eu lieu tous les 7000  à 10 000 ans en pleine période glaciaire, avec des hausses ou baisses de 10%. Pour la Science 10/2002

Glaciers : http://www-geol.unine.ch/cours/geol/glaciations.htm


Petit âge glaciaire
Holocène
                        -8000           -6000      -4000        -2000          0          2000 Depuis 800 000

Voir courbe des températures depuis le précambrien

Article d'EcoRev' sur le réchauffement global

Suite, Chronologie de l'histoire humaine

Jean Zin 27/07/03
http://jeanzin.fr/ecorevo/sciences/climat.htm

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