DU PASSE GEOLOGIQUE A l'EVOLUTION FUTURE DE LA PLANETE

CHAPITRE 3 : Les variations du niveau de la mer

La montée du niveau des océans est l'une des conséquences du réchauffement climatiques qui inquiète le plus. Certaines îles du Pacifique en sont déjà touchées et des pays au faible relief (comme les Pays bas) ont de bonnes raison de s'en inquiéter.

Pb : Le niveau de la mer a t-il varié comme le climat dans le passé ? Quels sont sont les témoins de ces variations ?

 

I- Des variations à l'échelle de la dizaine de millions d'années

1- L'enregistrement des variations du niveau de la mer dans les roches sédimentaires

Manuel de SVT p64-65 + + carte géologique de la France au 1/1.000.000

Source : http://www.mnhn.fr/mnhn/geo/collectionlutetien/fichebp.html

Animation expliquant l'enregistrement des séquences transgressives et régressives

Les célèbres falaises du pays de Caux se sont formées au cours du Crétacé. Il, s'agit d'une série sédimentaire de près de 500m d'épaisseur, en partie érodée à son sommet et principalement constituée par des craies. Ces craies contiennent une certaine proportion d'argile (sédiment d'origine détritique provenant de l'altération des roches du continent). Du bas vers le haut de la série, les craies contiennent de moins en moins d'argile. Les falaises du pays de Caux montrent donc un approfondissement progressif du bassin de sédimentation entre l'Aptien et le Coniacien : le niveau de la mer a donc monté pendant toute cette période.

La discordance du Crétacé sur le Jurassique indique une lacune sédimentaire entre ces deux périodes : les terrains émergés à la fin du Jurassique ont été érodés avant d'être recouverts pas une mer qui a permis la sédimentation des terrains du Crétacé.

Une avancée de la mer au-delà de ses limites antérieures est une transgression. Dans une succession sédimentaire, elle est caractérisée par des dépôts marins surmontant des dépôts continentaux.

Un retrait de la mer en deçà de ses limites antérieures est une régression. Dans une succession sédimentaire, elle est caractérisée par des dépôts continentaux surmontant des dépôts marins.

Un autre exemple d'enregistrement d'une transgression dans les sédiments : http://www.etab.ac-caen.fr/discip/geologie/themes/TransgressionRegression/index.htm

Un exemple d'enregistrement d'une régression dans les sédiments : http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/eleve/prodelev/minefer/g2/minerai.htm

2- L'origine de ces variations de grande ampleur du niveau marin

Manuel de SVT p71-72-73

Source : Bac S 2008 Antilles

Extrait du manuel Bordas 2002 SVT spe p72

La fragmentation de la Pangée a commencé fin-Trias/début-Jurassique, mais c'est vers la fin du Jurassique, il y a 160 Ma, qu'elle a individualisé les masses continentales que nous connaissons aujourd'hui par l'ouverture de grands domaines océaniques (atlantique nord puis atlantique sud). Les vitesses d'expansion océanique étaient comparables à celles mesurées actuellement dans le Pacifique. De gros volumes de laves ont été émis durant cette période, ce qui a diminué d'autant le volume libre des océans : l'eau a alors débordé sur les continents, expliquant les grandes transgressions à l'origine de la craie. A la fin du Crétacé, les vitesses d'expansion ont diminué ce qui peut expliquer les régressions.

Cromlec'h du Néolithique (-10000 ans) aujourd'hui noyé : certains menhirs constituant le monument sont situés à -1m50 sous le zéro des cartes

Pb : La montée du niveau de la mer en Bretagne depuis le Néolithique est-elle un phénomène local ? Quelles explications peut-on donner aux variations récentes du niveau de la mer ?

II- Des variations à l'échelle de quelques dizaines de milliers d'années

1- Plusieurs indices concordants

Manuel Bordas 2002 p60, 61 : activité 3

Source : http://www.culture.gouv.fr/culture/archeosm/fr/fr-cosqu1.htm

Plusieurs indices permettent de mettre en évidence une montée globale du niveau de la mer de 130m depuis 20000 ans. Les peintures rupestres laissées par les hommes préhistoriques ne laissent aucun doute sur le climat du sud de la France à cette période : la planète connaissait alors sa dernière grande glaciation quaternaire.

Remarque : en Bretagne, les abers (= rias dans le sud, fjords dans les pays nordiques) sont des vallées ennoyées par la remontée du niveau marin.

Pb : quel est le lien entre le climat et le niveau marin ?

2- le lien entre climat et eustatisme

Manuel p 70, 70: activité 1, 2, 3

Document extrait du manuel Bordas 2002 SVT-Spe p71

En période glaciaire (par ex il y a 20000 ans), d'énormes quantités d'eau douce étaient stockées sur les continents au niveau des calotes glaciaires. Or cette eau provient de l'évaporation des océans. Comme le volume total de l'eau sur la planète est constant, une glaciation entraine donc une régression de grande ampleur.

Pb :Qu'en est-il aujourd'hui ? Peut-on mesurer l'augmentation du niveau marin ? Est-elle liée au réchauffement accéléré de la planète ?

III- Des variations à l'échelle d'une vie humaine

1- Des mesures directes

Manuel doc 1 p 74

Niveau de la mer mesuré par les satellites Topex-Poséidon puis Jason entre 1994 et 2006 (source : NASA)

http://www.ifremer.fr/droos/publications/rapport/rracine/tpjason.html

Source : http://www.legos.obs-mip.fr/observations/doris/resultats/niveau-de-la-mer/observations

Les satellites témoignent d'une élévation du niveau de la mer pouvant aller jusqu'à 2cm/an. A ce rythme, en 20000 ans, la mer monterait de 400 m! (donc bien plus que les 130 m des derniers 20000 ans). Le phénomène est donc majeur.

Pb : les calculs des scientifiques ont révélé que sur les 20 cm d'augmentation du niveau marin observée au siècle dernier, seulement 6 à 9 cm était en fait atribuable à la fonte des glaces continentales. Comment expliquer alors une augmentation aussi importante ?

2- Un autre effet du climat sur l'eustatisme

Doc 3 p 73 + expérience en démo

Le réchauffement climatique n'entraîne pas seulement la fonte des glaciers. Il provoque aussi une dilatation thermique des océans en grande partie responsable de l'élévation du niveau de la mer.