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Les grandes calottes glaciaires continentales de l’hémisphère Nord se sont avancées et se sont retirées à plusieurs reprises dans le passé. Pendant de grandes périodes, on constate de grandes calottes glaciaires qui sont connues comme des périodes glaciaires (ou des âges glaciaires) puis les calottes glaciaires se réduisent et ce sont des périodes interglaciaires. La période glaciaire la plus récente a eu lieu entre 120.000 et 11.500 ans. Depuis lors, la Terre est entrée dans une période interglaciaire appelée l’Holocène. Les périodes glaciaires sont plus froides, poussiéreuses et généralement plus sèches que les périodes interglaciaires. Ces cycles glaciaires-interglaciaires sont visibles dans de nombreux carottages marins et terrestres à partir de données paléoclimatiques dans le monde entier.

Quelle est la cause des cycles glaciaires-interglaciaires ?

Les variations de l’orbite de la Terre à travers le temps ont changé la quantité de rayonnement solaire reçue par la Terre en toute saison. Les périodes interglaciaires représentées comme les périodes des températures les plus élevées (surlignées en jaune dans le graphique suivant) dans un carottage de Dôme Fuji de la glace en Antarctique, ont tendance à se produire pendant les périodes d’un rayonnement solaire plus intense dans l’hémisphère Nord. Ces cycles glaciaires-interglaciaires ont fluctué tout au long de la période du Quaternaire (sur 1,8 millions d’années). Depuis le milieu du Quaternaire, les cycles glaciaires-interglaciaires ont eu une fréquence d’environ 100.000 ans. Dans des séries chronologiques du rayonnement solaire, les cycles de cette longueur (connu sous le nom «excentricité») sont présents, mais sont plus faibles que les cycles d’une durée environ 23.000 ans, (que l’on appelle « la précession des équinoxes. »)

 

Le rayonnement solaire varie en douceur à travers le temps avec une forte cyclicité de ~ 23.000 années. En revanche, les cycles glaciaires-interglaciaires varient de ~ 100.000 ans et comportent des cycles de refroidissement par étapes suivies de réchauffements rapides, comme on le voit dans cette série chronologique déduit d’isotopes de l’hydrogène dans le carottage de Dôme Fuji dans la glace de l’Antarctique.

Un autre fait intéressant montré dans le graphique ci dessus est que les variations des températures dans l’Antarctique sont en phase avec les changements du rayonnement solaire dans les hautes latitudes nord. Les modifications du rayonnement solaire dans les hautes latitudes sud, près de l’Antarctique sont en fait hors de phase avec les changements des températures, telles que la période la plus froide au cours de la période glaciaire la plus récente a eu lieu à peu près au moment où la région connaissait un pic de soleil local. Cela signifie que la croissance des calottes glaciaires de l’hémisphère Nord a une influence importante sur le climat dans le monde entier.

Pourquoi les périodes glaciaires finissent brusquement ?

Remarquez la forme asymétrique des températures avec des réchauffements abrupts indiqués en jaune précédant des refroidissements plus progressifs (figure du haut). Le réchauffement à la fin des périodes glaciaires a tendance à se produire plus brusquement que l’augmentation de l’insolation. Il y a plusieurs réactions positives qui sont responsables de cela. La première est la rétroaction glace-albédo. Une deuxième mesure atmosphérique consiste en CO2. La mesure directe des émissions de CO2 piégés dans les bulles des carottes de glace montrent que la quantité de CO2 atmosphérique a diminué au cours des périodes glaciaires, en partie parce que le CO2 a été stocké en plus grande quantité dans l’océan profond en raison de changements dans l’activité océanique soit de mélange ou ou soit biologique. La baisse des niveaux de CO2 affaibli l’effet de serre atmosphérique et contribue à maintenir des basses températures. Le réchauffement à la fin des périodes glaciaires a libéré du CO2 dans l’océan, ce qui a renforcé l’effet de serre atmosphérique et contribue à un réchauffement supplémentaire.

Discussion en cours ICI

Traduction, Adaptation de la Terre du Futur

source : http://www.ncdc.noaa.gov

 

Some important datasets related to glacial/interglacial cycles:

• Berger and Loutre (1991), calculated incoming solar radiation for the last 5 million years
• Peltier (1994), ice sheet topography since the last glacial maximum
• Petit et al. (1999), stable isotopes and trace gases from the Vostok ice core
• Lisiecki and Raymo (2005), benthic δ¹⁸O records used as a proxy for global ice volume
• Siegenthaler et al. (2005), carbon dioxide from the EPICA Dome C ice core in Antarctica
• Spahni et al. (2005), methane and nitrous oxide from the EPICA Dome C ice core in Antarctica
• Jouzel et al. (2007), stable isotopes from the EPICA Dome C ice core in Antarctica
• Kawamura et al. (2007), stable isotopes and trace gases from the Dome Fuji ice core

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