L'évolution des climats : passé et futur

Exercices corrigés

1. Quelle est la différence entre la météo et le climat ?

   • A.La météo concerne la France, le climat concerne le monde entier
   • B.La météo décrit le temps du moment, le climat est une moyenne calculée sur environ 30 ansBonne réponse
   • C.La météo est mesurée, le climat est seulement calculé par ordinateur
   • D.Ce sont deux mots qui désignent exactement la même chose

   Réponse : B — La météo décrit le temps du moment, le climat est une moyenne calculée sur environ 30 ans

   La météo, c'est le temps qu'il fait ici et maintenant : la pluie de demain, la température de la semaine. Le climat, lui, est une MOYENNE des conditions météorologiques sur une longue durée, fixée par convention à 30 ans. La différence n'est donc pas géographique (on parle du climat d'une ville comme de la météo du monde entier), et le climat s'appuie bel et bien sur des mesures réelles. Retiens la règle : un hiver glacial ne contredit pas un réchauffement, car une saison ne fait pas un climat.

2. Un scientifique retrouve, dans une couche de sédiments datée de 15 000 ans, des pollens de plantes qui vivent aujourd'hui uniquement en Laponie. Que peut-il en conclure sur la région étudiée ?

   • A.Le climat y était alors plus chaud qu'aujourd'hui
   • B.Ces plantes ont été apportées par des voyageurs venus du nord
   • C.Le climat y était alors nettement plus froid qu'aujourd'huiBonne réponse
   • D.On ne peut rien conclure, les pollens ne renseignent que sur les sols

   Réponse : C — Le climat y était alors nettement plus froid qu'aujourd'hui

   Chaque espèce végétale ne se développe que dans une gamme de conditions bien précise : température, humidité, durée de l'ensoleillement. Le principe de l'analyse pollinique est donc simple — si l'on retrouve les pollens d'une plante qui exige aujourd'hui un climat froid, c'est que la région avait à l'époque ce type de climat. Il y a 15 000 ans, la dernière glaciation s'achevait tout juste, ce qui est parfaitement cohérent. L'hypothèse des voyageurs ne tient pas : on trouve ces pollens en très grand nombre, ce qui suppose des populations de plantes installées sur place.

3. La teneur en CO2 de l'atmosphère est passée d'environ 280 ppm avant 1850 à 420 ppm aujourd'hui. De quel pourcentage a-t-elle augmenté ?

   • A.De 140 %
   • B.De 50 %Bonne réponse
   • C.De 33 %
   • D.De 14 %

   Réponse : B — De 50 %

   Calcule d'abord l'augmentation en valeur : 420 − 280 = 140 ppm. Compare-la ensuite à la valeur de DÉPART : 140 / 280 = 0,5, soit 50 %. Vérification : 280 + 50 % de 280 = 280 + 140 = 420, c'est bien cohérent. Le piège classique est de répondre 140 %, en confondant l'augmentation en ppm avec un pourcentage. Répondre 33 %, c'est diviser par la valeur d'arrivée (140 / 420) au lieu de la valeur de départ.

4. Si le niveau de la mer monte de 3 mm par an, de combien aura-t-il monté au bout de 80 ans, à ce rythme constant ?

   • A.2,4 cm
   • B.240 cm
   • C.24 cmBonne réponse
   • D.0,24 cm

   Réponse : C — 24 cm

   Multiplie d'abord : 3 mm × 80 = 240 mm. Convertis ensuite, car 1 cm vaut 10 mm : 240 / 10 = 24 cm. Vérifions autrement : 3 mm par an, c'est 3 cm en 10 ans, donc 24 cm en 80 ans. Le résultat est bien 24 cm, soit près d'un quart de mètre — de quoi rendre les tempêtes bien plus destructrices sur les côtes basses. Les autres réponses viennent d'erreurs de conversion : elles décalent la virgule d'un ou deux rangs.

5. Un élève affirme : « La fonte de la banquise arctique fait monter le niveau des océans. » Que penser de cette affirmation ?

   • A.Elle est exacte : toute glace qui fond ajoute de l'eau à l'océan
   • B.Elle est fausse : la banquise flotte déjà sur l'eau, sa fonte ne change pas le niveau marinBonne réponse
   • C.Elle est exacte, mais seulement pour la banquise de l'Antarctique
   • D.Elle est fausse : la banquise ne fond pas, elle s'épaissit chaque année

   Réponse : B — Elle est fausse : la banquise flotte déjà sur l'eau, sa fonte ne change pas le niveau marin

   La banquise, c'est de l'eau de mer gelée qui FLOTTE déjà sur l'océan : elle déplace donc déjà un volume d'eau. En fondant, elle occupe exactement ce volume et le niveau reste inchangé — comme un glaçon qui fond dans un verre rempli à ras bord sans le faire déborder. Ce qui fait vraiment monter la mer, c'est la dilatation de l'eau qui se réchauffe et la fonte des glaces posées sur les CONTINENTS (glaciers, Groenland, Antarctique). Attention à ne pas en conclure que la fonte de la banquise est sans gravité : elle bouleverse les écosystèmes polaires.

6. Que contiennent les bulles d'air emprisonnées dans une carotte de glace ?

   • A.Un échantillon de l'atmosphère telle qu'elle était à l'époque où la glace s'est forméeBonne réponse
   • B.De l'air actuel qui s'est infiltré dans la glace lors du forage
   • C.De l'eau de mer très ancienne
   • D.Des grains de pollen et des restes de plantes

   Réponse : A — Un échantillon de l'atmosphère telle qu'elle était à l'époque où la glace s'est formée

   Quand la neige s'accumule puis se tasse en glace, elle emprisonne de l'air. Cet air est donc un véritable échantillon de l'atmosphère du passé : on peut y mesurer directement les teneurs en CO2 et en méthane de l'époque. Ce n'est pas de l'air actuel : la glace est étanche, c'est justement ce qui fait la valeur de l'archive. Les pollens, eux, se retrouvent surtout dans les sédiments de lacs et de tourbières, et forment une autre archive climatique.

7. Quel est le principal gaz à effet de serre émis par les activités humaines ?

   • A.Le dioxygène (O2)
   • B.L'ozone présent dans la haute atmosphère
   • C.Le dioxyde de carbone (CO2)Bonne réponse
   • D.Le diazote (N2)

   Réponse : C — Le dioxyde de carbone (CO2)

   Le dioxyde de carbone CO2 est le gaz à effet de serre dont les activités humaines rejettent les plus grandes quantités, essentiellement par combustion du charbon, du pétrole et du gaz. Attention aux confusions classiques : le dioxygène et le diazote, qui composent pourtant l'essentiel de l'air, ne sont PAS des gaz à effet de serre. Quant à l'ozone de la haute atmosphère, il concerne un autre problème environnemental, celui du filtrage des rayons ultraviolets.

8. Sans effet de serre naturel, quelle serait environ la température moyenne à la surface de la Terre ?

   • A.Environ 0 °C
   • B.Environ 15 °C, exactement comme aujourd'hui
   • C.Environ 40 °C
   • D.Environ −18 °CBonne réponse

   Réponse : D — Environ −18 °C

   Les gaz à effet de serre retiennent une partie de la chaleur renvoyée par la surface terrestre. Sans eux, cette chaleur repartirait entièrement vers l'espace et la température moyenne du globe serait d'environ −18 °C, au lieu des +15 °C actuels : la Terre serait un monde gelé. C'est pour cela qu'on dit que l'effet de serre naturel est indispensable à la vie. Le problème actuel n'est pas l'effet de serre lui-même, mais son renforcement par nos émissions.

9. Pendant une période glaciaire, que se passe-t-il pour le niveau de la mer ?

   • A.Il baisse fortement, car beaucoup d'eau est stockée en glace sur les continentsBonne réponse
   • B.Il monte, car les glaciers fondent en permanence
   • C.Il ne change pas, le niveau de la mer est toujours resté le même
   • D.Il monte, car l'eau froide occupe plus de place que l'eau chaude

   Réponse : A — Il baisse fortement, car beaucoup d'eau est stockée en glace sur les continents

   Pendant une glaciation, il fait plus froid : d'énormes calottes de glace se forment et s'étendent sur les continents. L'eau qui constitue ces glaces vient de l'océan, via l'évaporation puis les précipitations neigeuses. Comme elle reste piégée sur les terres, le niveau marin baisse — d'environ 120 mètres il y a 20 000 ans, au point que la Manche était une plaine. Les autres propositions inversent le raisonnement : c'est justement quand la glace fond que la mer remonte, et l'eau froide se contracte au lieu de se dilater.

10. Quelle activité humaine émet le plus de CO2 dans le monde ?

    • A.L'utilisation d'engrais dans les champs
    • B.La respiration des êtres humains
    • C.La fabrication des emballages plastiques
    • D.La combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz)Bonne réponse

    Réponse : D — La combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz)

    Brûler du charbon, du pétrole ou du gaz libère dans l'atmosphère du carbone qui était stocké dans le sous-sol depuis des millions d'années : c'est la première source mondiale de CO2, à travers les transports, l'industrie, le chauffage et la production d'électricité. Les engrais posent surtout un problème de protoxyde d'azote, un autre gaz à effet de serre, en bien plus faibles quantités. Et la respiration humaine ne compte pas comme un ajout net : le carbone que tu expires vient des aliments, donc du CO2 récemment prélevé dans l'air par les plantes.

11. Dans une carotte de glace prélevée en Antarctique, où se trouve la glace la plus ancienne ?

    • A.En profondeur, tout en bas de la carotteBonne réponse
    • B.Tout en haut, près de la surface
    • C.Au milieu de la carotte
    • D.On ne peut pas le savoir, la glace se mélange en permanence

    Réponse : A — En profondeur, tout en bas de la carotte

    La glace se forme par accumulation de neige année après année : la neige la plus récente se dépose au-dessus et tasse les couches précédentes. Donc plus on descend dans la carotte, plus la glace est ancienne — exactement comme pour les couches de roches sédimentaires. C'est ce qui permet de dater chaque échantillon et de reconstituer une chronologie sur 800 000 ans. La glace des calottes polaires ne se mélange pas : c'est justement cette stabilité qui en fait une archive fiable.

12. Quelle est la principale cause naturelle de l'alternance entre périodes glaciaires et interglaciaires depuis un million d'années ?

    • A.Les éruptions volcaniques successives
    • B.Les variations des paramètres de l'orbite terrestre et de l'inclinaison de son axeBonne réponse
    • C.L'extinction périodique de certaines espèces animales
    • D.Le déplacement des continents

    Réponse : B — Les variations des paramètres de l'orbite terrestre et de l'inclinaison de son axe

    Les variations lentes de la forme de l'orbite de la Terre et de l'inclinaison de son axe modifient la quantité d'énergie solaire reçue selon les saisons et les latitudes : elles rythment l'alternance glaciaire / interglaciaire, avec des cycles de plusieurs dizaines de milliers d'années. Le volcanisme et l'activité solaire agissent aussi, mais sur des durées bien plus courtes et de façon plus faible. La tectonique des plaques, elle, joue sur des dizaines de MILLIONS d'années : beaucoup trop lentement pour expliquer des cycles de 100 000 ans.