bac S 2014 Amérique du nord

Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (5 points) Atmosphère, hydrosphère, Climats: du passé à l'avenir: Petit âge glaciaire

Certains scientifiques pensent qu'une grande éruption volcanique est responsable de la baisse des températures observée au début du petit âge glaciaire (le petit âge glaciaire est une période climatique qui s'étend de 1250 à 1850).

A partir de l'étude des documents et des connaissances, précisez les arguments appuyant cette hypothèse.

document 1: estimation de l'anomalie de la température moyenne de surface (écart de température moyenne par rapport à la période 1961 – 1990) dans l'hémisphère nord


d'après Moberg et al.. Nature, 10 février 2005.

document 2: les grandes éruptions volcaniques des 2000 dernières années

Les volcans émettent, entre autre, des gaz soufrés (H2S et SO2). Dans l'atmosphère ces gaz réagissent et donnent des sulfates à l'origine d'aérosols. On peut en retrouver la trace dans les carottes glaciaires. Le graphique représente la teneur en sulfates d'origine volcanique dans les glaces de la carotte GISP2 (Groenland). Quand elles sont connues, les éruptions responsables des dépôts observées sont indiquées.

d'après Oppenheimer. Int. J. Climatol., 2003.

document 3 : à la recherche de l'éruption de 1257

Des études récentes (2013) ont montré qu'une des plus grandes éruptions des 10 000 dernières années a eu lieu en Indonésie au niveau du volcan Samalas : des millions de tonnes de cendres ont été projetées dans l'atmosphère.

Des troncs carbonisés ont été retrouvés parmi les cendres volcaniques. Ils ont été datés en utilisant la méthode 14C. Le bois a été produit par les arbres entre 1000 et 1257.
La composition chimique des cendres trouvées autour du volcan Samalas a été analysée, ainsi que celle des cendres volcaniques retrouvées dans les niveaux des carottes glaciaires datant de 1257. Une partie des résultats est présentées sur le graphique ci-dessous.

Les barres représentent les intervalles de confiance.

D'après Lavigne et al.. PNAS, 2013 et Walter-Simonnet et al.. Quaternaire, 2008.


document 4 : effet des émissions volcaniques sur la température globale de l'atmosphère terrestre


L'effet de refroidissement est lié à la présence d'aérosols dans la haute atmosphère, aérosols formés notamment à partir du sulfure d'hydrogène H2S et du dioxyde de soufre SO2 émis par l'épisode volcanique.
Ce phénomène est relativement bref et peut s'étendre à l'échelle globale dans le cas des éruptions explosives violentes : les aérosols et les cendres sont alors injectés jusqu'à la stratosphère, où ils peuvent résider assez longtemps pour se disperser sur une grande surface.

d'après Les crises de la biodiversité, Muséum National d'Histoire Naturelle (www.mnhn.fr/) et Dercourt et Paquet. Géologie, 12ème édition.

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