Les isotopes, pour la chronologie
- Une intéraction permanente
- Structure verticale de l'atmosphère
- Fonctionnement de la circulation atmosphérique moyenne
- Variation de la masse volumique de l’eau avec la température et la salinité
- Courants océaniques de surface
- La circulation thermohaline
- Quelles causes, quelles températures ?
- Détermination d'un modèle de climat
- Flux d'énergie au sein du système climatique
- Evolution de la concentration atmosphérique en Co2
- Une carotte pour le climat
- conditions climatiques au cours du dernier million d'années
- Evolution de la température moyenne de l'hémisphère Nord depuis l'an 1000
- Les isotopes, pour la chronologie
- La théorie astronomique des glaciations
- Moyenne annuelle de l’évolution de divers forçages radiatifs de 1750 à 2000 sous l’action de l’homme
- Exemple de résultat de simulation de l’évolution du climat d’été en France de 1860 à 2100
Mis à jour en mars 2007
Un problème majeur des climatologues est de corréler temporairement les signaux qu’ils mesurent à divers endroits du globe. Il est indispensable d’établir la chronologie des divers événements. La plupart des «horloges» utilisées font appel aux décroissances radioactives. L’une des plus connues est la mesure du carbone 14 (14C) (période radioactive : 5 736 ans).
Pendant sa vie, un organisme biologique équilibre sans cesse la composition isotopique de son carbone avec celle du milieu ambiant – l’atmosphère pour les végétaux. Ses tissus biologiques contiennent donc le taux ambiant de carbone 14.
Après sa mort, les échanges avec le milieu ambiant cessent ; le carbone 14 va se désintégrer, avec une période radioactive de 5736 ans. Le taux dans l’échantillon actuel permet donc de savoir depuis combien de temps il est mort, pourvu qu’on sache quel était le taux ambiant à l’époque de sa mort. On utilise aussi beaucoup les filiations radioactives telles les couples : uranium 234 - thorium 230 ; potassium 40 - argon 40…
Certains minéraux accumulent les rayonnements reçus. Dans certaines conditions, ils émettent de la lumière proportionnellement à la quantité de rayonnements accumulée. Les chercheurs utilisent cette propriété pour la datation.
Les grandes difficultés sont de trouver un phénomène suffisamment sensible pour les gammes de temps considérées et un échantillon pour lequel il soit significatif de définir un t0. La chronologie peut aussi bénéficier d’autres techniques, comme la mesure de l’intensité du champ magnétique terrestre, enregistrée par les minéraux magnétiques, et qui présente l’avantage d’étudier les variations synchrones sur toute la Terre.
Pour la datation au carbone 14, les échantillons sont traités chimiquement pour en extraire le carbone qui sera purifié sous forme de CO2. Le dioxyde de carbone sera ensuite réduit pour le transformer en graphite. L’analyse isotopique du graphite se fera à l’aide d’un accélérateur de particules (tandem) couplé à un spectromètre magnétique. Cette technique permet de traiter des échantillons infimes (mg de carbone). Des bancs de traitement permettent de préparer simultanément un grand nombre d’échantillons.