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Modéliser les climats du passé

Mise à jour le 12/11/2020
Par Isabelle Veltz
Le logiciel BYOE va permettre de modéliser le climat lors des grandes glaciations du quaternaire ou celui de périodes plus anciennes (Crétacé, Permo-Carbonifère ...). Il permet de mettre en relation l'emplacement des continents, des océans et des inlandsis, les paramètres orbitaux, les zones climatiques et les mouvements des enveloppes fluides. Ce logiciel intuitif est facilement utilisé par les élèves et permet de faire travailler des groupes d'élèves sur différentes périodes avant de mutualiser le fruit de leur recherche.

 

informations techniques activités proposées / données disponibles

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Se connecter au site BYOE à partir du lien suivant :

 

  • Cliquer sur :

 

 

 

 

 

  • Dans la case « Earth1 » cliquer sur « Ancient » et dans le menu déroulant choisir « 21Ka last glacial maximum » dans « Earth 2 » choisir « Recent » et « Curret Day 2015 »
  • Dans Change climat property choisir « Ocean », « Ocean currents- high Vector » et « Surface »

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Dans « Change climate property » choisir « Land » et « surface végétation type ».

 

 

  • Dans « Change climate property » choisir « Ice » et « Total Snow + Sea Ice ».

 

 

 

 

 

 

 

  • Cliquer sur « View property »

 

  • Cliquer sur view climat model » puis sur « Atmosphere », choisir « Mean Temperature » et « Surface »

Dernier maximum glaciaire.

Les archéologues et les paléontologues ont observé que de 100 000 ans avant le présent jusqu’à 20 000 ans avant le présent (le présent = année 1950) de nombreuses migrations de faune (mammouths, cerfs, chevaux, chameaux), et de populations humaines de chasseurs- cueilleurs avaient eu lieu. Ces recherches montrent que les faunes australiennes (A sur la carte suivante) s’étaient mélangées avec celles de la Tasmanie (T) et de la Nouvelle Guinée (NG) pourtant actuellement séparées par des mers vastes de plus de 200 km. De la même façon les faunes japonaises (J) et coréennes (C) (séparées actuellement par 180 km de mer) s’étaient mélangées. On cherche à comprendre comment ces brassages ont pu s’effectuer

pour télécharger

  • Comparer la répartition des surfaces marines à ces deux périodes, localiser sur la carte à compléter (ci-dessous) l’Australie, la Tasmanie, la Nouvelle Guinée, le Japon et la Corée.

pour télécharger

  • Trouver les arguments pour expliquer les brassages de faunes.
  • Observer l’Europe il y a 20000 ans et justifier qu’on n’avait pas besoin d’un tunnel pour traverser Manche à l’époque mais peut être juste d’un pont pour traverser le fleuve Manche.
  • Comparer l’emplacement des zones climatiques il y a 20000 ans et maintenant, observer l’apparition d’Inlandsis (gigantesques glaciers continentaux).
  •  Les représenter sur la carte "à compléter".

 

  • Observer au cours d’une année, l’évolution de la couverture de glace et de neige, notamment en janvier dans l’hémisphère nord et en aout dans l’hémisphère sud, représenter sur la même carte l’extension maximale de la neige et la glace.
  • Sachant que le volume d’eau sur terre (eau douce et marine) est fixe trouver les arguments pour justifier que le niveau marin a pu baisser suffisamment pour permettre aux animaux continentaux de migrer vers d’autres espaces.
  • Représenter ces migrations par des flèches.
  • Proposer un chemin qui aurait permis aux Européens de l’époque de coloniser le nouveau-monde bien avant Christophe Colon.
  • Rechercher les paramètres astronomiques et atmosphériques qui régnaient à l’époque et qui ont conduit à la mise en place de ce climat, les consigner dans un tableau (cf ci-dessous).

pour télécharger

  • Rechercher les température minimales et maximales qui régnait à Lyon c’est-à-dire à une latitude de 45° Nord.
  • Compléter le tableau ci-dessus avec les valeurs recueillies.

 

 

 

 

  • Dans la case « Earth1 » cliquer sur « Ancient » et dans le menu déroulant choisir « 300 MA Carboniferous ».

 

 

  • Dans le menu déroulant de la fenêtre « Change climat property » choisir « Ice » et « Snow Depth (water equivalent) » puis cliquer sur « View Model ».
  • Dans la fenêtre « Earth 2 » cliquer sur « Add Earth 2 » choisir « Ancient » puis « 260 Ma : Late Permian ».

 

 

 

  • Orienter la carte afin d'observer la Terre par le pôle Sud en cliquant sur S sur la boussole.
  • Stopper le défilement mensuel et choisir le mois le plus froid de l'hiver dans l'hémisphère Sud.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Orienter les cartes en plaçant la boussole sur O.
  • Dans la fenêtre « Change climate property » choisir « Land » et dans le menu déroulant « Surface Vegetation Type » 

 

 

  • Dans la fenètre « Change climate property » Choisir "Surface Topography". 

 

  • Dans la fenêtre « Change climate property » choisir « Atmosphere » puis « Total Précipitation » 

 

  • Dans la fenètre « Change climate property » Choisir "Surface Topography". 

Climat à la fin de l’ère primaire

On cherche à mettre en relation les traces d'inlandsis découvertes sur de nombreux continents (Australie, Afrique, Antarctique, Amérique du sud ...) et les biomes favorisant la mise en place de dépôts de charbons en Europe avec la position géographique de ces continents à la fin du primaire, le climat qui y régnait et le taux de CO2 atmosphérique.

  • Observer la Terre sur quelques rotations afin de comprendre la répartition des continents et des océans au Carbonifère. 
  • Noter les taux atmosphériques des 3 principaux gaz à effet de serre (CO2, N2O et CH4).

 

 

 

  • Observer la Terre sur quelques rotations afin de comprendre la répartition des continents et des océans au 40 Ma plus tard. 
  • Noter les taux atmosphériques des 3 principaux gaz à effet de serre (CO2, N2O et CH4).

 

  • Observer les deux cartes en déplaçant le curseur de la barre de défilement des cartes
  • Compléter successivement chaque carte en vue polaire (cf ci-dessous)  en représentant l'extensions maximale des neiges ou des épaisseurs les plus grandes.

pour télécharger

  • A l'aide de vos connaissances sur les mouvements des plaques lithosphèriques à la surface du globe argumenter la mise en place d'un inlandsis au pôle Sud au Carbonifère et de sa disparition au début du Permien.

 

  • Rechercher le type de biome favorable à la mise en place d’une forêt luxuriante, pour cela :
  • Observer sa localisation intertropicale.
  • Représenter, en vert sur les planisphères, la localisation de ce biome au Carbonifère et au Permien.
  • A partir de vos connaissances sur la photosynthèse mettre en relation la présence de ce biome, les taux de CO2 et l'inlandsis au pôle Sud.

 

  • Observer sur la carte du Carbonifère l'emplacement des reliefs et notamment celui de la Chaîne Hercynienne qui se met en place à cette période lors de la formation de la Pangée.
  • Représenter, sur la carte précédente en marron, les reliefs principaux.
  • Observer où les pluies sont les plus intenses.

 

  • Observer sur la carte du Permien l'emplacement des reliefs 
  • A l'aide de vos connaissances sur les mécanismes favorisant l'altération des chaînes de montagnes mettre en relation, l'emplacement de la forêt houillère, le climat, la concentration en CO2 atmosphérique et la disparition de la Chaîne Hercynienne du Carbonifère au Permien.