fin de session climatologie Flashcards
Qu’est-ce qu’il y a sous la calotte glaciaire de l’Antarctique
paysage ancien découvert
qu’est-ce que le quaternaire? comment se caractérise-t-elle?
cycle interglaciaire-glaciaire (phase chaudes et froides se sont interchangées)
- changement climatique marqué
dans quel période les hominidés (homo) ont-ils émergé?
pendant le Quaternaire
quelle année dernière période glaciaire?
retrait des glaciers?
dernière période: 80 000 ans
20 000 ans: retrait des glaciers
Les carottes de glace sont de précieux archives, ils contiennent des gaz (CH4, CO2), mais aussi _____ pour reconstituer des températures
des signaux isotopiques (18O)
Emprisonnement des bulles dans les couches de glace.. la neige se transforme en glace à une vitesse variable, cela dépend de quoi? et exemple
transformation de neige en glace dépend de l’accumulation de neige (précipitation)
ex: antarctique (0,05m neige/an - quelques millénaires) vs groenland 0.5m neige/an - quelques siècles
pourquoi? car antarctique plus sec, moins de précipitation
graphique des bulles d’air pris dans la glace
au dessus, air se promène (dans neige) et se promène de moins en moins plus tu descends en profondeur
les carottes de glaces (dernier 1000 ans) sont-elles fiables comparé les données instrumentales (depuis 20e siècle)? Expliquer
Oui, les concentrations en GES se suivent et se comparent très bien
possibles de reconstituer les concentrations depuis les 650 000 dernière années (cycles interglaciaire,glaciaire) à l’aide de quoi?
carottes de glace
théorie de milankovitch, en gros
certains paramètres de l’orbitre terrestes (changement très lents et cycliques) peuvent expliquer les variations temporelles du rayonnement solaire
qu’est-ce qui peut expliquer les variations temporelles du rayonnement solaire selon la théorie de Milankovitch?
paramètres de l’orbitre terrestre (3)
1. excentricité (rond à ligne droite - 0 à 1)
2. inclinaison (23,5 degré, change entre 22 et 25)
3. précession
les 3 paramètre de l’orbitre terrestes de Milankovitch peuvent causer quoi?
période froide ou chaude en raison du rayonnement solaire affecté
(environ 20m d’années que ça change)
l’inclinaison de la terre c’est quoi le degré, et c’est par rapport à quoi?
23,5 degré - par rapport à l’équateur
orbite terreste est-il circulaire?
non (excentricité).. mais près de 0 (rond)
point le plus loin su soleil
aphélie
point le plus proche du soleil
périhélie
Qu’est-ce que change l’angle d’inclinaison de l’axe de rotation pour les régions terrestres?
amplifie ou diminue les contrastes entre les saisons (surtout aus pôles)
- plus incliné, plus de rayonnement aux pôles (en été, moins en hiver)
que changerait un angle d’inclinaison de 0 degré?
absence de saison (tjs la même quantité de rayonnement reçue)
angle inclinaison varie entre __ et ___ sur une période de ____ ans?
22 et 24.5 sur une période de 41 000 ans
paramètre: excentricité (ou ellipticité) de l’orbite - selon la différence entre ____ et ____ qui varie entre ___ et ____ sur une période de ____ et ____
différence entre le grand axe et le petit axe (de l’orbite) entre 0,005 et 0,061 sur une période de 100 000 ans et 413 000ans
précession des équinoxes, période?
revoir sur internet et graphique
comme mouvement d’une toupie, période de 19 000 et 23 000 ans
superposition des cycles des paramètres de l’orbite terrestre,ça fait quoi?
augmente le forcage radioactif du soleil
dernier cycle glaciaire
il y a 12- 20 000 ans
vf) ère de glace a transporté les grosses roches
oui ex: dans alpes suisses (les premiers glaciologues) - vrai science
comment on appèle les blocs amené par la glace
blocs erratiques
glaciers transportent plusieurs choses (roches, sédiments - à la base des glacier) - qu’est-ce que ça donne?
fait des marques/lignes ou polie les roches
(polis glaciaire, stries, cannelures)
- érosion à la base des glaciers = direction de l’écoulement
mélanges hétérogène de sédiments transportés et déposés directement par le glacier
le till
till
mélange hétérogène de sédiments transportés et déposés directement par le glacier
moraine
- latéral
- médiane
- frontale
crête: amas de débris/sédiments (till) déposé en forme allongée, bourrelet
- latéral (côté du glacier qui a érodé et déposé cela)
- médiane: entre 2 glaciers, laisse cette moraine (comme pelleter hockey extérieur)
- frontale: position maximale à laquelle s’est trouvé le glacier
dernière glaciation: ou était principalement la glace?
hémisphère nord: + de superficie, + d’épaisseur
combien de cycles glaciaire-interglaciaire (dépots glaciaires) dans l’amérique du nord?
4: glaciaire nebraskien, glaciaire kansien, glaciaire illinoien, glaciaire wisconsinien
VF chaque épisode glaciaire gratte et efface les glaciations des époques précédentes
Vrai
Les centre de glaciation: du Labrador, du Keewatin, de Baffin: vers ou d’écoule la glace?
vers l’extérieur du centre (regarder schéma)
Marin vs glaciers: quel sédiment sont plus précis?
en marin: se poursuit d’années en années (pas d’érosion comme les glaciers)
marin: peut remonter plus de 30 période glaciaire, interglaciaire
meilleure résolution temporelle: milieu terrestre ou marin?
marin: dépôt en continu
combien de cycle environ dépots glaciaire vs marins: combien de cycles interglaciaire-glaciaire?
marins: 30, glaciaire: 4
niveau marins: plus haut ou plus bas ya 20 000 années (glaciaire)
plus bas: 120 à 130m moins haut….
niveau marin plus haut ou bas : interglaciaire et glaciaire?
interglaciaire: plus haut (plus chaud)
glaciaire: plus bas (moins chaud)
me parler du détroit de bering
il était collé: reliait russie et amérique du nord (sibérie et alaska connectait)
aujourd’hui enseveli
qu’est-ce qui expliquerait le peuplement des peuples américains 12 600 ans av JC?
le détroit de bering: connexion entre sibérieet amérique du nord (au dernier maximum glaciaire)
érosion glaciaire
grande qte de sédiment (glace basale) transportés par cours d’eau, vent
dernier maximum glaciaire: climat plus humide/sec?
vents plus fort/moins fort?
impact?
climat plus sec - vent plus fort
= transport/dépot de sable (dunes) encore plus marqués dans zone arides (matériaux plus fins partis au vent)
les parties aride (désert) bcp plus grande lors du dernier maximum glaciaire
dernière glaciation: sud-ouest des USA
bcp plus humide qu’aujourd’hui - plus de précipitations, moins d’évaporation, nuages, + froid
- déplacement du jet stream vers le sud aurait changé les précipitations (comparé ajd), et donc il y en avait plus dans sud ouest des usa
végétation de l’europe de l’ouest et du nord: aujourd’hui vs dernière glaciation
ajd: bcp plus répendue: conifère +++, déplacement de forêt arctique vers le nord (avant c’était limité autour du bassin méditéranéen)
dernier glaciation: plus de glace… plus de toundra, végétation principalement autour de méditéranée
Concentration de CO2, CH4 en période glaciaire?
minimale… vraiment pas (épisodes de poussière, air froid, sec)
qu’arrive-t-il co2 vs niveau marin
augmentation du CO2 précède l’augmentation du niveau marin
ou aurait-il eu co-habitation homo sapien-néanderthale?
en europe, moyen orient, russie
retrait glaciaire: début quand?
accélération quand? fin quand?
scandinavie?
debut vers 14-15ka
accélération: 10-12ka
fin: vers 6ka
scandinavie: quelques ka plus tôt
origine des grands lacs
glace pese, fait une dépression (creuse ds le sol) et quand fond.. laisse son eau (lac pro-glaciaire) - voir schéma
les moraines les plus vieilles sont au sud ou au nord?
plus au sud… ont commencé à fondre avant.
qu’est-ce qu’une mer post glaciaire et exemple
revoir définition, mais mer de champlain (+90m du niveau de la mer) et golfe de laflamme
rebondissement isostatique, qu’est-ce, exemple
lorsque le glacier est présent, son poids creuse la croute terrestre… enfonce la croute, donc quand disparait le glacier, croute reprend forme
baie d’hudson; endroit ou c’était le plus enfoncé d’Amérique du nord
rebondissement isostatique, pourquoi des endroits se creuse au lieu de reprendre de l’expansion?
car c’était les côtés des trous…. quand il y avait un trou, les rebord montaient, alors quand le trou remonte, les rebord descendent
younger drias
accumulation de glace + faible (air froid et sec) = beaucoup de poussière éolienne (12-13ka)
lors de réchauffement: forte et rapide augmentation de l’accumulation
causes du refroidissement (younger dryas)???
- déviation des eaux de fonte? circulation thermoaline
- impact météoritique??
- encore controversé…
plongé d’eau saline et dense ds atlantique nord = circulation thermoaline ralentit,s’arrête = refroidissement atlantique nord
schéma variation niveau marin
déjà eu niveau vrm plus élevé (pliocène il y a 5 millions), mais aussi oligocène, miocène il ya. 35 millions
ensuite commencé à diminuer beaucoup (pleistocene)
une remontée plus importante qu’ailleurs: ou et pourquoi?
côte est américaine
- moyenne mondiale: 1.8mm/an
- cote est américaine: 3-4mm/an
je comprends pas pourquoi plus grosse remonté ici? gpt
est-ce possible que les émissions de CO2 plafonnent en 2023?
Oui: énergie renouvelable de plus en plus, gaz naturel s’extrait de moins en moins
vf) fossiles observable à l’oeil nu de la période archéen
f
pourquoi venus est plus chaud que Terre? proche du soleil? car l’albédo est plus élevé…. 130 W absorbé de radiation (vs 240 sur Terre)
pcq bcpppp plus de CO2 (96%) VS 0,02% sur terre)
Expliquer le paradoxe du jeune soleil faible
soleil qui brillait a 70% de son intensité actuelle (pendant 3-4 ga) = conditions glaciaires…
pourtant il a eu de l’eau depuis la formation de la terre: comment expliquer?
présence de CO2 dès le début de la terre
le thermostat terrestre: expliquer le mécanisme avec le soleil
lorsque radiation de soleil plus faible = co2 plus abondant
lorsque radiation solaire plus fort = moins de co2
cycle du carbone: est-ce que les flux des gros réservoirs (lithosphère/atmosphère) influence les variations de co2 assez pour changement climatique?
flux très lent (0.2 Gt/a), mais à l’échelle géologique (millions d’années): suffisant pour affecter concentration atmosphérique de CO2, donc le climat
comment se transfert le co2 de la lithosphère à l’atmosphère?
activité volcanique et sources hydrothermales (hot spring)
comment se transfère co2 de l’Atmosphère vers les roches?
par altération/érosion des sols (lorsque roches continentales sont érodées et vont se déposer dans l’eau): processus lents
transfert de carbone de l’atmo vers litho: quel processus et expliquer
érosion des silicates (comme quartz par exemple)
1. sont lentement altérés/érodés
2. transportés par les cours d’eau jusque bassin océanique
en détail:
1. co2 atmosphérique absorbé par photosynthèse se combine avec eau (vapeur d’eau) = h2co3
2. acide carbonique (h2co3) entre dans les sols/fissures de roches et cela érode, dissous les roches
3. ensuite coule dans bassins océaniques
4. organismes utilisent ce calcium et carbone pour sécréter coquille/squelette (planctons)
5. mort: coquille se retrouve dans le fond et va dans les roches
3 facteurs d’influence de l’érosion
- température: chaque augmentation de 10 degré C = double taux d’érosion
- précipitation: plus de plus, plus d’eau dans sol = plus de H2CO3 (lessivage)
- végétation: présence de végétation terrestre: augmentation de l’érosion de 2x à 10x (racines peuvent fragiliser roches)
*effets combinés des 3 facteurs
thermostat terrestre: érosion chimique des silicates
- réchauffemeent
- climat plus chaud
- T augmente, précipitation augmente, plus de végétation
- ces facteurs augmentent érosions
- augmente le transfert de CO2 (de l’atmo vers litho)
en gros: plus de chaleur, plus d’altération, plus de transfert de co2 vers litho = moins de co2 dans l’air = refroidissement
Thermostat : érosion chimique des silicates: boucle de rétroaction positive ou négative
négative: chaleur fait diminuer la concentration de co2 donc la température
thermostat terrestre: érosion des silicates refroidssement
- plus froid, moins de précipitation, moins de végétation
- moins d’altération des silicates
- le CO2 reste plus dans l’air et s’en va moins dans la lithosphère
- plus de CO2 = T augmente
(boucle rétroaction négative)
la lithosphère: solide? ou mou/malléable?
solide: petite partie du manteau supérieur et la lithosphère = solide, mais repose sur du mou: asthénosphère
ou se situent généralement les volcans?
le long des frontières entre les plaques tectoniques
plaques tectoniques est statiques (vf)
F
plaque tectonique peut juste comprendre de l’eau/océan (vf)
v: pacifique
moteur de la tectonique des plaques: convexion: explications - schéma
processus géologique (milion d’années)
- chaleur provient du noyau de la terre et se distribue (à partir du centre de la terre) - mouvement de convexion
- il y a remonté de chaleur (de magma) crée volcan (vis-à-vis) dorsales médio-océaniques
3 grands phénomènes géologiques aux limites entre les plaques tectoniques
1- limites divergentes (dorsales)
2- limites convergentes (zones de subduction)
3- limites transformantes
limite divergente (des plaques tectoniques)
crée des failles (les 2 s’éloignent)
quel type de limites entre les plaques crée faille de san andreas, de la sibérie?
limites divergente - plaques s’éloignent
limites convergentes
exemple
ça crée quoi?
deux plaques se rentrent dedans… la plus dense des deux va plonger
ex: plaque pacifique (japon) plonge sous la place eurasienne (philippines)
cela crée des activités magmatique (lorsque l’autre extremité de la plaque diverge)
- revoir gpt
rôle central du co2 dans l’évolution du climat depuis le précambrien: constamment précipitation qui érode silicates + constamment activité volcanique (2 gros mécanismes), mais alors pourquoi varie-t-il si c’est constant?
1ère hypothèse: étalement des fonds marins: vitesse à laquelle les plaques d’éloignent ou entrent en collision (vitesse de déplacement)
grande vitesse: plus de divergence, plus de remontée de magma = plus de subduction = plus d’eruption
2e hypothèse: disponibilités des matériaux à éroder
limite transformante entre plaques
2 plaques se frottent ensemble
-peut créer séisme
étalement des fonds marins
vitesse des plaques tectoniques (s’éloignent ou entre en collision)
si s’éloigne rapidement = divergence ++ = plus de montée de magma, plus de CO2
étalement des fonds marins: vitesse lente/rapide = moins/plus de CO2?
- lien avec érosion des silicates (boucle)
vitesse rapide = plus de CO2 dans l’atmosphère
vitesse lente = moins de CO2 dans l’atmosphère
- boucle = plus de CO2 atmosphère (vitesse grande) = plus de GES = plus d’altération = plus de séquestration = moins de CO2 dans atmosphère = refroidissement
vitesse étalement des fonds marins; lien avec âge de la lithosphère océanique
plus roche est jeune, plus vitesse supérieur (ex: pacifique plus jeune que dans atlantique)
disponibilités des matériaux à. éroder: quoi et c’est une hypothèse pour quoi?
exemple
plus la surface est fragmenté, plus il y a de surface exposé à l’érosion (même si même volume)
ex: milieu montagneux/actif tectoniquement = plus fragmenté, amplifie érosion
ceci pourrait expliquer pourquoi il y a eu variations du CO2 pendant l’ère précambrien
qu’est-ce que uplift et les impact sur libération de CO2
- uplift = croute terrestre surélevée (plaque indienne vs tibétaine = montagne himalaya)
- pentes plus fortes - mouvements de masses (glissement de terrain) - érosion glaciaire - précipitations orographiques - séismes
- alors plus d’érosions =plus de captage de CO2
- refroidissement climatique
(le tout, indépendamment des variations de température, précipitation, couvert de végétation)
exemple de uplift et impact sur CO2
(il y a 20% des basses terres et 80% des hautes terres qui apportent les ions à l’eau - pourtant il y a bcp plus de basses terres)
exemple du bassin amazonien
andes (chaine de montagne): apportent 80% pcq sols exposé à érosion + mouvement masse = plus d’érosion (plus de matériaux frais à éroder
basse terre (plus répandue), mais sol plus stable, végétation abondante = peu de surface fraiche à éroder
composition actuelle de l’atmosphère (environ)
azote: 76%
ozxgène: 20%
ges: 1% (40 % co2, 54% h20)
composition primitive (4Ga) de l’atmosphère (vs ajd)
primitive: 10% CO2, 80% H20, hélium qui s’échappe
actuelle: 76% azote, 20% oxygène, 1%GES
quelle molécules n’avait pas dans la composition primitive de l’atmosphère (4Ga)?
oxygène absente
jusqu’à quand pas de oxygène
2,5Ga (après = grande oxydation)
qu’arrive-t-il pendant grande oxydation (2 molécules)
plus de O2 = moins de CH4 (plus d’oxygène = oxydation du CH4 = moins de CH4 = plus de CO2 donc moins de GES (car co2 bcp moins puissant)
pendant grande oxydation: GES plus ou moins puissants?
moins: ch4 devient oxydé = plus de co2 moins de ch4 (co2 bcp moins puissant)
boring billion: qu’est-ce?
oxygène reste au même stade, y’a aussi eu de l’ozone (mais s’est formé pendant la grande oxydation)
pourquoi l’oxygène serait appartu
les cyanobactéries auraient produit de l’oxygène (en premier)
- cellules procaryotes (sans noyau)
- CO2 + H2O = CH2O + O2
stromatolithes
les cyanobactéries ont créé une certaine couches (comme un tapis, roche) pour se protéger des rayons UV
- retombées de la grande oxydation
- extinction des organismes anaérobies (ceux qui vivent en absence d’oxygène)
- oxydation du méthane (CH4) en CO2 = diminution de l’effet de serre
- formation de couche d’ozone
- diversification des formes de vie
- formation des oxydes/hydroxydes (près de 2000 nouveaux minéraux)
comment se forme le fer rubanées?
- le fer dissous dans l’eau (avec la présence d’oxygène) - oxydation du fer
- précipitation d’une grande quantité de fer au fond (couche grise)
- suivi de précipitation d’argile rougeatre (ainsi de suite)
phase serre vs phase igloo
serre: réchauffement, plus de GES (CO2), T élevée
igloo: refroidissement, moins de GES (CO2), T basse
VF: température suit le co2 atmosphérique
oui quasiment (phase igloo vs serre)
terre boule de neige.. en parler (ou est-ce qu’on a trouvé des preuves de glaciations?)
terre complètement couverte de neige: albédo très élevée
indice de glaciation à l’équateur (neoproterozoic 700Ma)
donc moins de neige, moins d’albédo.. les indices de glaciations sont donc de plus en plus vers les hautes latitudes
(les indices sont absentes pendant certains moment - dans les phases interglaciaires - plus chaude.. comme après dinosaure)
qu’Est-ce qu’on a trouvé en faible latitude qui démontrait des indices de glaciations très ancienne?
tillites (dépôts glaciaires)
dropstones
des roches qui ont dérivées dans les bassins océaniques, transportés par des iceberg
(roche aurait écraser au fond des océans et écrasé les strates sédimentaires)
causes des glaciations planétaires?? - 2
1) oxydation du CH4? = CH4 + 2O2 = CO2 + H2O, donc moins de CH4, remplacé par du CO2… moins de GES = T plus basse
2) altération des silicates?? le thermostat?
VF) les phases de glaciation sont reliées à des hausse de O2
V,oxydation du méthane
périodes de réchauffement extrême (hothouse)
plusieurs (avant) jusqu’à +14-15 degré que ajd
vers un retour à l’équilibre, après les période glaciaire: pourquoi?
volcanisme = dégazage du co2 dans l’air
terre boule de neige… alors comment se serait créé la vie dans cette T?
slushball earth = pas tout à fait glacée.. mais plus slusheux dans en basse latitude (ce qui aurait permis la vie)
pendant crétacé.. période chaude.. calotte glaciaire présente?
non pas de calotte glaciaire et une grosse partie des terres était innondée
ont-il déjà trouvé des fossiles typiques de régions tropicales en arctique/antarctique?
oui, ex pendant la période dinosaure (très chaud)
crétacé: période chaude, surtout ou??
aux pôles (près de 40 degré celcius de différence avec ajd….)
mais avec l’équateur, température semblable
causes des périodes chaudes? partant du volcanisme par exemple
- volcanisme
- plus de CO2 (effet de serre augmente, T augmente)
- plus de bioproductivité/végétation
- plus de matière organique (dépôts)
- anoxie (absence d’oxygène): consommé par dégradation de la matière organique
et revient au volcanisme (dorsales)
- car pendant une période plus chaude, leau plus chaude a moins d’oxygène, donc plus dégradation dans le fond de l’eau de matière organique
rechecker?!
épisodes anoxiques: formation de shales noirs: typique de quoi?
étape (période chaude et froide)
des milieux océaniques profond, dépourvu d’oxygène
période chaude
1. plus chaud = eau moins d’oxygène
2. plus de dépot de matière organique (comme il y a moins d’oxygène, moins de vie marine..moins de planctons qui prenne le calcium par ex)
période froide
1. plus froid = fond des bassins plus d’oxygène
- plus de planctons, plus de vie marine
- fond plus pâles.. coquille fait de calcium par ex
plus d’oxygène dans l’eau pendant période plus chaude ou froide
eau plus froide = plus d’oxygène
formation des hydrocarbure (2 étapes
- dégradation de matière organique (eau profond = milieu anoxique sans o2)
- absence de O2 = moins de vie = moins de perturbation = fond marin anoxique qui ramasse matière organique érodée (CH surtout) = s’enfouit et crée hydrocarbures (H + C) - migration des gouttelettes de la roche-mère à la roche-réservoir (molécules d’hydrocarbures dans les roches, dans le sable
- concentration de HC au sein d’un piège… (gaz se ramasse au dessus, car moins dense.. molécules dans les roches (pas liquide)
anoxique ou avec oxygène que se crée les dépots de matière organique?
dans milieu anoxique se crée les dépots de matière organique
réchauffement très rapide : le rôle des hydrates de méthane
1 cm3 de glace = 164 cm3 de gaz
les hydrates de méthanes sont-ils loin ou proche des côtes
proches, longe les côtes (matière organique?)
mécanismes de rétroaction (thermostat) quand augmentation co2 (avec silicates)
- plus de CO2, effet de serre +, T +
- altération silicates (T, précip, végét)
- séquestration CO2 +
- moins de CO2, effet de serre T
apparition en ordre: algues, fleurs, conifères, fougères, mousse
en premier:
algues
mousse
fougère
conifère
fleurs
carbonifère
bcp de CO2, T haute, végétation ++++, plus de O2, resté dans l’air (par Effet de serre)
feux de forêts dans les tourbières: signes ajd?
fragment de tiges et pollens (roches carbonifères)
retombés du carbonifère/développement des végétaux terrestres
- augmentation de la concentration en oxygène
- séquestration du CO2 par photosynthèse (diminution de l’effet de serre)
- glaciation: extinction de masse - glaciation de la fin de l’Ordovicien
- développement des couches de sols (racines)
- accumulation de matière organique au carbonifère = dépots de charbon
formation du charbon en milieu terrestre
avec empilement, enfouissement = gaz sont libérés (carbone augmente)
plus de matière organique enfoui, plus de carbone
lien entre température et % de carbone dans le sol?
plus température est élevée, plus il y a de carbone de séquestré dans le sol
concentration, plus au moins
- anthracite
- bitume
- ignite
- tourbe
position des masses continentales au début du carbonifère: différent, ça a causé quoi?
oui différent, amérique/europe du nord était à l’équateur, donc lpus chaud à cet endroit = plus de matière organique = décomposition = charbon = plus de débot de charbon en amérique/europe du nord
pk plus de charbon ds amérique/europe du nord
pcq avant les masses continentales étaient différentes: amérique et europe du nord étaient au niveau de l’équateur (chaud, matière organique, charbon)
pourquoi y’a pas beaucoup de séquestration/retrait de co2?
très cher
qu’est-ce que la géo-ingénierie
techniques/méthodes à grande échelle qui visent à modifier délibérément le système climatique pour lutter contre changements climatiques
que supose-t-on dans les mots: géo-ingénierie/ingénierie climatique?
et donc un meilleur vocabulaire?
qu’on maitrise toutes les composantes de la Terre, ce qui n’est pas le cas
plutôt intervention climatique: suppose qu’on ne maitrise pas tout, et qu’on veut juste améliorer
qu’est-ce que la meilleure manière pour changment climatique
réduire l’émission….. plutôt que de devoir remove le CO2
l’intervention climatique: qqc de nouveau?
non, pendant la guerre froide, expérimentation sur météo (essayer de rediriger les pluies, le soleil)
- convention pour modifier l’environnement signé par beaucoup de pays - en 1978
2 mesures d’atténuation drastiques des changements climatiques
- séquestration de CO2
- gestion du soleil (albédo)
2 méthodes d’atténuation les plus étudiées
injection d’aerosols/éclaircissement de nuages
aérosols straotsphériques: qu’essaye-t-on de reproduire?
reproduire des éruptions volcaniques (avec du souffre) qui aura un effet de forçage de refroidissement
(comme pinatubo (1991)) qui avait fait diminuer T de 0,5 degré
exemple de projet d’aerosols stratosphérique
scopex: n’a pas fonctionné… n’a pas passé les conseils environnementaux
avantages et désavantages des aérosols stratosphériques
+
- diminution rapide de la T (moins soleil)
- comme éruptions volcanique
-
- risque pour couche d’ozone (on ne connait pas l’interaction)
- augmente précipitation acide (sulfur)
- action à refaire continuellement
éclaircissement des nuages (milieu marin): c’Est quoi?
envoyer des goutelettes pour éclaircir nuages.. particule d’eau marine en mini particule.. augmente albédo des nuages (cristaux de sel)
grosseur des goutes et lien avec albédo (éclaircissement des nuages)
quand gouttes plus grosses.. moins grosse albédo (laisse entrer plus de soleil)
avantages et désavantages de l’éclaircissement des nuages
+
- diminution efficace de la T globale
- effet réversibles si arrêté
-
- variations régionales des précipitations
- diminution des rendement centrales solaires
- action à refaire continuellement
techniques: augmentation de l’albédo terrestre (comment?)
surface cultivés/prairies augmentés (plus d’albédo) - 25-30% vs forêt 10-20
avantages et inconvénients de l’augmentation de l’albédo terrestre: surface cultivées prairies
+
- améliore qualité de l’air
- technologie disponible
- atténuation des T extrêmes
- effet régional et saisonnier
- conflits potentiels sur l’utilisation des terres
- bénéfices dans certaines régions seulement
augmentation de l’albédo en milieu terrestre(urbain): + et -
rendre les trucs plus light (blanc)
+
- diminue les ilots de chaleur dans les villes
- économies d’énergie (climatisation)
- technologie disponible
-
- superficie limitée (faible impact global)
- remplacement/entretien des matériaux
technique : mirroirs réfléchissants dans l’espace: ou? et +/-
ou? à 1.5 x10^6 km
+
- atténuation rapide des température
- pas de modification chimique de l’atmosphère
-
- dépense (énergétique + financière) colossale
- technologie pas encore disponible
- modifie cycle de l’eau et biogéochimique
(on modifie climat = répartition solaire, vent, cycle de l’eau, carbone va changer)
techniques: séquestration de CO2 (capture directe dans l’air + stockage)
: comment
- grosse fan qui absorbe l’air
- ça filtre les mollécules de CO2
- capture le CO2
- concentre le CO2 pour le stored ou l’utiliser dans autre chose + l’air sans CO2 est release
+/- de capture directe de CO2 dans l’air
+
- diminution de CO2 atmosphérique
- matière première illimitée
- technologie disponible à petite échelle
- sans grosse impacts environnementaux
-
- capacité de stockage (réservoirs)
- libération imprévisible
- consommation d’énergie fossile
+/- de technique de boisement/reboisement
+
- diminution du CO2 atmosphérique
- réduction du ruissellement
- réduction de l’érosion des sols
- stockage du C et d’autres nutriments
-
- grandes surfaces limitées
- diminution de l’albédo
- consommation d’eau
- conflits pour utilisation des terres
- biodiversité?
technique: biochar (pyrolyse): c quoi
- prendre matière organique
- la faire sècher et grindé
- microwave réactor
- donne le biocharbon
- pour faire de la bio-huile (chaleur, électricité, gaz)
+/- de biocharbon
+
- diminution du CO2 atmosphérique
- stockag de C à long terme
- production d’énergie
- meilleur rendement du sol
-
- grandes surfaces limités
- diminution albédo (charbon noir mis partout)
- disponibilités des terres
- disponibilités des résidus végétaux
techniques: fertilisation des océans: c’Est quoi
ajout de sulfates de fer dans l’eau (fer est rare ds océans, mais nécessaire pour planctons… alors plus de fer = plus de planctons qui capture le CO2 et va le porter dans le fond de la mer)
qu’est-ce qui fait grow le planctons?
le fer (sulfates de fer)
est-ce que l’ajout de sulfates de fer a fonctionné?
oui, ça a aidé à la prolifération de la matière organique, mais est-c que ça pompe davantage de cabrone? idk
+/- de la fertilisation des océans
+
- augmentation de la productivité
- quelques projet tentés
-
- potentiel limité de réduction de CO2
- peu de contrôle sur les espèces (plancton)
- croissance excessive = anoxie (que va arriver aux autres espèces?
- émission de CH4 et N2O (décomposition)
technique: stimulation/accélération de l’altération des silicates
va transférer le carbone de l’Atmo vers la lithosphère
- produit dissolutif minéral (soupoudrer de la poudre de certaine roches dans milieux continetales côtier pous augmenter altération des silicates)
sur continent ou en mer
+/- de technique altération des silicates (accélération)
+
- diminution du CO2 atmosphérique
- correction de l’acidité des sols/océans
- recyclage de certains résidus miniers
-
- consommation d’énergie (extraction, transport, traitement)
- poussières, métaux lours
- peu efficace pour l’instant
pourquoi technique atténuation est controversé?
- pcq ça reporte la décision de réduire les émissions..
- pcq la récupération par les lobbys anti-réduction (états, compagnies pétroles)
- géopolitique mondiale: concertation vs adoption rapide - si ça aide une place, ça nuira pt une autre place
( ce serait toutefois une prtie de la solution)
risque encore peu connus, effets de courte durée: gestion soleil ou capture co2
gestion soleil
coûts encore très élevés, effets à petit échelle: gestion soleil ou capture co2
capture co2
apparition de la vie: il y a cb d’années?
4 000 Ma (3:00)
Premiers hominidés: quelle heure?
23:59
premier homo sapiens: quelle heure?
23:59:56
subdivisions du calendrier géologique, en ordre (plus pointu au + large)
- époque (holocène)
- période (quaternaire)
- ères (cénozoïque)
- éons (phanérozoïque)
exemples de marqueurs de l’Anthropocène
- exploitation de ressources (énormes mines)
- infrastructures urbaines
- améngement du territoire (ex: les champs de tulipe au pays-bas)
quand serait le début de l’anthropocène et endroit du clou d’or?
Lac Crawford, ON - 1950
2016: vote important
reconnaissance de l’anthropocène comme une nouvelle unité chrono-stratigraphique
que veut dire le clou d’or
endroit à partir duquel on peut mettre le doigt dessus: on observe la fin de l’époque géologique vs le début d’un autre
Golden spike: conditions? (5)
1 - présence de marqueurs stratigraphiques (fossiles)
2- présence de minéraux qu’on peut dater précisément (ex la radioactivité
3- présent dans d’autres endroit/affleurement (être représentatifs de plusieurs endroits ds le monde)
4- non déformé (par tectonique, métamorphisme)
5- accessible, gratuit, durable (près aeroport)
Quand commence l’anthropocène?? Option 1: la grande accélération,
quoi quand pourquoi
grande accélération: 1950
- plupart des indicateurs augmente (ex: température surface, tourisme, GES, population)
- premier essai atomique (1945) - on voit ce que l’homme peut avoir comme impact
Quand commence l’anthropocène?
Option 2 - la révolution industrielle (charbon)
mesure de 1750 - 2000, mais augmentation depuis début du 20e siècle) - des indicateurs
Quand commence l’anthropocène?
Option 3 - Rencontre entre l’ancien et le nouveau monde
découverte amérique, 15e siècle, donc début vers 1600
- déclin des populations autochtones
- abandon de terres cultivés
- croissance des forêts = séquestration
donc baisse de CO2
- mais remonte vers 1610 (serait le début)
Quand commence l’anthropocène?
Option 4 - impact précoce sur le climat?
il y a 5000 ans: culture de riz - augmentation CH4
il y a 8000 ans: déforestation/agriculture - augmentation CO2
carottes de glace: différence entre conditions glaciaires et non-glaciaires?
glaciaires: sédiment de glace
non-glaciaires: sédiment organique (élément nutritifs disponible
que pourrait être un indicateur moderne de l’anthropocène?
le plastique…
techno-fossiles
fonderie qui a jeté plein de déchets
-ceux-ci se ramsse ds les roches et forme des indicateurs de l’anthropocène
arguments contre l’anthropocène
anthropocentrisme: tête enflée
- inégalité des responsabilités…. (tellement de population ont eu aucun impact, mais nous oui depuis 1950.. pourquoi ce serait anthropocène?)
qu’est-ce qui suit l’énergie (donc la polution)?
la population… qui augmente, donc pas près de diminuer
types de limites des plaques tectoniques responsable des séismes
limites transformantes
premier essai de modélisation: pourquoi
prévision météorologiques
modélisation: équations linéaires pour prévoir météo?
non, car processus non linéaire (chaos)…
- recours à des équations différentielles partielles (l’inconnu est une fonction et non une variable)
richardson a fait quoi? dans les modèles climatiques
- c’était pratique?
développer mathématique qui résout équations des lois de circulation atmosphérique
- pas pratique: 6hrs de calcul (résultats pas bons, car mauvaise estimation des conditions minimales)
ouragan: milibars? baisse?
baisse de 60 à 120 millibars en 24h (la plus grosse drop possible en 24h), donc le 145 en 6h est faux
bcp de gens pour effectuer prévision métérologiques quotidienne?
64k mathématicien
terme bug
insecte qui allait sur un tube chaud, ça faisait buger les premiers ordinateurs primitifs
caractère déterministe en astronomie
connaitre avec précision la position/énergie des objets = calcul l’évolution de ce système à tout moment (prédire éclipse, mouvement de planète)
pourquoi système déterministe fonctionne en astronomie?
système simple (3 loi de newton) - beaucoup plus que le système climatique
système planétaire ou climatique le plus complexe
climatique
facile de déterminer l’état présent? en climatologie
non….. limite théorique
- va engendrer écart entre réalité et prévision
- au-delà d’une certaine limite: pas de prévision possible (5-7 jours(
projection climatique et météorologique, même chose?
non, météorologique: météo court terme
climatique: long terme
projection climatique est déterministe?
non probabiliste… pas de certitude absolue, mais proposition
diff modèle météo vs climat: temps
météo: court terme (jours)
climat: long terme (décennies, siècles)
diff modèle climat/météto:
quel paramètre?
météo: paramètre atmosphérique (juste besoin océan surface (profondeur changera rien sur 5-6 jours)
climat: atmo + océaniques + cryosphère + couvert végétal
diff modèle climat vs météo: résolution temporelle
météo: 8 km x 8 km (grande)
climat: 100 km x 100 km (moyenne)
diff modèle climat vs météo: dépend des conditions initiales? (observation des données)
météo: dépendante des conditions initiales
climat: pas dépendante des conditions initiales
modèle climat permet de prévoir paramètre météorologique à un instant déterminé/endroit donné (vf)
faux; évaluation de l’état moyen (normale climatique) de ces paramètre pour une période/région donnée
en gros c’est quoi modélisation numérique du climat?
approche pour déterminer avec des formules, les mécanismes responsables de l’évolution du climat pour les mettre dans un langage utilisable par ordinateur
objet principale des modèle numérique du climat? (3)
1- évaluer effet des GES et de l’utilisation des terres sur modification du climat
2- mieux comprendre fonctionnement climatique
3- interpoler le manque d’observations (dans certaine région y’a pas de station, donc on peut interpoler)
3 variables fondamentales spatiale modèle climatique
longitude, latitude, altitude
variable indépendante temporelle (modèle climatique)
temporellement constante
- type de surface, concentration GES, constante solaire
variables dépendantes des modèles climatiques
vent
pression
densité (pour océans)
température
humidité
(inconnu)
que tentent de faire les modèles climatiques avec les variables?
comment les variables dépendantes temporellement changeante (vent, pression, température) vont réagir suite à modification des variables temporellement constante (type de surface, concentration GES, activité solaire)
modèle climatique veut trouver l’équilibre du climat à la suite de telles perturbation
4 équations de bases sur les lois de conservation (rien ne se perd rien ne se crée) - comment les calculer
- conservation qte mvt
- conservation de masse
- conservation d’énergie
- conservation vapeur d’eau
avec méthode itérative de Richardson (utilise temporelle et spatiale) pour trouver distribution spatiale à un moment
modèle climatique comme programme informatique?
oui équation à répéter pour toutes les paramètres tous les endroits, comme dans une grille (terre séparée par quadrillé)
modéliser du global au régional
à faible résolution.. haute résolution prend trop de temps à calculer (MCG), donc on prend modèle régional du climat (compromis)
modèle régional climatique: bon?
bonne reproduction de l’effet de refroidissement que subit éruption volcanique
bonne tendance des fréquences de jour/nuits extrêmement chaud
représentation du phénomène de mousson
lacunes à combler pour modèle régional climatique
précipitations pas bien simulées.. évaluation restent difficile (incertitude observationnelle)
complexité et variabilité autour de l’interaction aérosols/nuages (eau crée effet de serre.. crée nuage qui réflète)
scénarios futurs climat:
1) atténuation des émissions GES
1) scénario atténuation des émissions de GES
- couts bénéfice, stabilisation
2a scénario : monde futur/caneva
A1,A2.B1,B2, selon local/global - économie/environnement (selon population, technologie, économie)
2b scenario: émission GES
les canevas quantifié en terme de scénario de GES/aerosols (A1,A2,B1,B2)
scénario 3: profil représentatif d’évolution de concentration (RCP)
identifié par forcage radiatif: selon contexte socioéconomique/développement pays émergents
phénomène croute qui remonte
subsidence isostatique
phénomène remontée niveau marin
remonté eustatique
albédo de vénus? vs terre?
vénus vrm plus dl’albédo, mais plusc haud pareil pcq ges
remontée volcanique: divergente ou convergente
les 2:
diverge laisse augmenter magma (plus ds l’eau.. moins explosive)
converg = subduction, partie fond, crée magma
