Evolution des teneurs en CO2 dans l’atmosphère au cours des temps géologiques
Cette figure composite est constituée des résultats de nombreux travaux. Elle montre que globalement, depuis la formation de l’atmosphère, les teneurs en CO_2 décroissent. Néanmoins, cette tendance n’est perceptible qu’aux très grandes échelles de temps. Durant la période des temps fossilifères (entre 600 millions d’années et l’actuel), on observe de fortes fluctuations, en particulier la très nette diminution liée à la période carbonifère autour de 300 millions d’années où une grande partie du carbone a été piégée par la végétation dans les grandes étendues de marais (formation des charbons). Le zoom sur la période Quaternaire montre les cycles réguliers glaciaires-interglaciaires. Enfin, on observe depuis deux siècles l’effet de l’activité anthropique sur les teneurs en CO_2 qui se traduit par une augmentation très rapide des concentrations.

Cette figure permet de voir qu’aux différentes échelles temporelles correspondent également des échelles de variation. La décroissance du CO_2 depuis 4,5 milliards d’années (de 100 000 fois à la valeur actuelle) n’a rien à voir avec les variations durant les ères primaire à tertiaire (entre 1 à 20 fois la valeur actuelle) qu’on n’observe sur la figure que parce que l’échelle est logarithmique (chaque graduation verticale est multipliée par 10 par rapport à la précédente). De même, les fluctuations Quaternaires sont très faibles par rapport à celles des périodes Primaires à Tertiaire. La fluctuation observée depuis deux siècles est du même ordre que les variations entre une période glaciaire et une période inter-glaciaire mais elle se déroule sur une période beaucoup plus resserrée.

Á chaque échelle correspondent principalement certains types de processus. Aux très grandes échelles c’est le cadre global de notre planète : sa proximité d’avec le soleil, son atmosphère… A l’échelle de la centaine ou de la dizaine de millions d’années (second cadre), le cadre géodynamique impose des conditions globales d’activité volcanique, de taille, de répartition, de forme des continents, de courants atmosphériques et océaniques… qui déterminent une gamme climatique et certains événements extrêmes. Enfin, l’échelle Quaternaire montre l’influence des paramètres extérieurs à la Terre (paramètres de l’orbite terrestre) et l’influence des couplages entre atmosphère-hydrosphère et biosphère qui influent sur la répartition de l’énergie à la surface du globe. C’est encore cette échelle et ce type de processus, particulièrement complexes du fait des couplages entre les différents mécanismes qui jouent à une échelle temporelle plus petite comme celle des variations historiques du climat ou celle du réchauffement actuel.
Crédits
Source : document de Pierre Thomas publié dans Sciences de la Vie et de la Terre, 2nde, collection Eric Périlleux, Nathan, 2000.
http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/Images/objets/Images/co2-atm-temp/co2-atm-temp-fig22.gif
Site Planet-Terre (Campus Escale-S)
Pierre THOMAS, Laboratoire des Sciences de la Terre, ENS Lyon
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