TP 1 spé Les variations climatiques passées au niveau des pôles

Thème 1 Du passé géologique à l’évolution future de la planète
TP spé 1 : Les carottes de glace sont des archives des variations climatiques passées au niveau des pôles
Objectifs méthodologiques
Appliquer une démarche explicative
Utiliser un logiciel de traitement, de gestion de données
Utiliser une banque de données
Analyser un graphique
Objectifs cognitifs
Les carottes de glace forées dans les calottes polaires permettent de reconstituer les variations climatiques
des 700 000 dernières années.
Les variations locales de la température au dessus des calottes polaires sont déduites de la composition
isotopique de l’oxygène de la glace (18O/16O). Ces variations de température sont corrélées à des
variations de concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Ces variations climatiques montrent des alternances de périodes glaciaires (froides) et interglaciaires
(chaudes) selon des cycles de 100 000 ans environ
Comment établir les climats passés au niveau des pôles ?
I.
1.
2.
Activité 1 : Mise en évidence de la globalité et périodicité des changements climatiques du quaternaire récent au niveau des
pôles par étude comparée de la composition isotopique des glaces
Expliquer l’intérêt de l’utilisation du rapport isotopique 18O/16O nommé δ18O pour l’étude des climats polaires passés en vous
aidant du logiciel 18O/16O et des documents p 110 et 111.
Etablir une relation mathématique entre le δ18O des eaux de précipitations (pluies, neige) et la température actuelle de surface de
l’atmosphère en utilisant le fichier tableur « Moyenne du δ18O annuel dans les eaux de précipitations en différents lieux ».
L'âge de la glace peut être déterminé par principe de superposition en observant simplement la superposition annuelle des couches de neige,
qui, une fois tassée, est devenue de la glace: ainsi que les carottes de l’Antarctique permettent de remonter efficacement jusqu'à - 700 000 ans
et celles du Groenland jusque vers – 120 000 ans.
Vous pouvez retrouver la localisation des forges sur le site http://ec.europa.eu/research/rtdinfo/special_pol/03/print_article_2597_fr.html
3.
4.
5.
II.
1.
2.
3.
Etablir les graphiques représentant les variations du δ18O en fonction du temps pour deux stations en Antarctique et deux stations
au Groenland. Titrer, légender, copier les 4 graphiques dans un document texte d’une page, imprimer.
Dans les feuilles de calcul, transformer le δ18O en température de l'air en utilisant l’équation de la question 2. Construire les
graphiques Température de l'air en fonction du temps pour les 4 stations choisies.
Analyser et conclure. Indiquer l'écart moyen de température entre les périodes froides et les périodes chaudes au Groenland et en
Antarctique.
Activité 2 : Mise en évidence de la globalité et périodicité des changements climatiques du quaternaire récent au niveau des
pôles par étude comparée de la composition des bulles de gaz des glaces
Expliquer l’intérêt de l’analyse des compositions des bulles de gaz des glaces et plus particulièrement le dioxyde de carbone (CO2) et
le méthane (CH4) pour l’étude des climats polaires passés.
Etablir les graphiques représentant les variations des concentrations atmosphériques de CO2 en fonction du temps pour deux
stations en Antarctique. Titrer, légender, copier les 2 graphiques dans un document texte d’une page, imprimer.
Analyser et conclure.
Bilan (Mise en relation)