Le Quaternaire : climats et environnements

-

Livres
295 pages
Lire un extrait
Obtenez un accès à la bibliothèque pour le consulter en ligne
En savoir plus

Description

Le Quaternaire est ici abordé au travers de son originalité climatique : alternance de périodes froides et tempérées aux latitudes moyennes, expliquée par le jeu des mécanismes astronomiques. La reconquête des niches écologiques aux temps post-glaciaires et actuels est largement développée, car c'est à ce moment que, progressivement puis de façon exponentielle, l'homme modifia profondément et durablement les paysages naturels.

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 01 mars 2009
Nombre de visites sur la page 351
EAN13 9782336275697
Langue Français

Informations légales : prix de location à la page 0,0005 €. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Signaler un problème

Le Quaterna i re :
climats et environnements@
L'Harmattan, 2008
5-7, rue de l'Ecole polytechnique; 75005 Paris
http://www.Iibrairiehannattan.com
diffusion.harmattan@wanadoo.ft
hannattan l@wanadoo.ft
ISBN: 978-2-296-07570-2
EAN: 9782296075702Alain GIRET
Le Quaternaire:
climats et environnements
L'HarmattanBiologie, Ecologie, Agronomie
Collection dirigée par Richard Moreau
professeur honoraire à l'Université de Paris XII,
et Claude Brezinski, professeur émérite à l'Université de Lille
Cette collection rassemble des synthèses, qui font le point des
connaissances sur des situations ou des problèmes précis, des études
approfondies exposant des hypothèses ou des enjeux autour de
questions nouvelles ou cruciales pour l'avenir des milieux naturels et
de l'homme, et des monographies. Elle est ouverte à tous les domaines
des Sciences naturelles et de la Vie.
Déjà parus
René LETOLLE, La Mer d'Aral, 2008.
René JACQUOT, Souvenirs d'un forestier français au Maroc
(J9521968),2008.
Bonaventure DOSSOU-YOVO, L'Accès aux ressources biologiques
dans les rapports Nord-Sud. Jeux, enjeux et perspectives de la
protection internationale des savoirs autochtones, 2008.
André G. RICO, Connaître la vie pour saisir lefutur, 2008.
Jean-Louis LESPAGNOL, La mesure. Aux origines de la science,
2007.
Emmanuel TORQUEBIAU, L'agroforesterie, 2007.
Jean-Jacques HERVE, L'agriculture russe, 2007.
Jean-Marc BOUSSARD, Hélène DELORME (dir.), La régulation des
marchés agricoles internationaux, 2007.
Jacques CANEILL (dir.), Agronomes et innovation, 2006.
Gabriel ROUGERIE, Emergence et cheminement de la
biogéographie, 2006.
Ibrahim NAHAL, Sur la pensée et l'action. Regards et réflexions,
2006.
Maurice BONNEAU, La forêt française à l'aube du XXlè siècle,
2005.
Alain DE L'HARPE, L'espace Mont-Blanc en question, 2005.
René LE GAL, Comprendre l'évolution,2005.
Dr Georges TCHOBROUTSKY, Comment nous fonctionnons, 2005.
Jean TOTH, Le cèdre de France, 2005.
France Pologne pour l'Europe, Les enjeux de la Politique agricole
commune après l'élargissement du rr mai 2004, 2005.
Louis CRUCHET, Le ciel en Polynésie. Essai d'ethnoastronomie en
Polynésie orientale, 2005.Introduction
L'idée d'écrire cet ouvrage m'est venue à la suite de quelques déconvenues
constatées lors des enseignements qu'on me chargea de prodiguer aux étudiants
de Préhistoire, que ce soit à l'Université du Maine, au Centre Européen de
Recherches Préhistoriques de Tautavel ou à l'Institut de Paléontologie Humaine
du Muséum National d'Histoire Naturelle de Paris. En effet, pensant avoir
affaire à un public de spécialistes, je constatais en réalité une méconnaissance
totale de l'origine des glaciations, de l'environnement climatique et
morphologique périglaciaire, bref de la géographie de cette époque. J'en venais
à leur poser la question: «Mais, qu'est-ce que le Quaternaire? ». Et cette
question, je l'ai posée si souvent, que j'ai fini par me la poser à moi -même.
L'époque la plus ancienne, le «Pléistocène» avait été définie par
l'apparition des genres Bos (Boeufs), Equus (Cheval) et Elephas (Éléphants).
Mais cette définition est abandonnée car ces genres ne sont pas apparus en
même temps, et une, deux, même trois espèces ne suffisent pas à déterminer
l'âge d'un gisement. II faut considérer l'ensemble de la faune d'un gisement
pour espérer aboutir à une bonne datation.
Puis on donna à cette époque ce que j'appellerais une définition grand
public car elle est très médiatique: celle de l'apparition de l'homme. Mais que
choisir? Est-ce celle de la famille des hominidés? mais elle apparut en Afrique
entre 3 et 5 millions d'années avant notre ère, avec le Genre australopithécus, ce
qui ferait remonter le Quaternaire à une date trop ancienne, que d'autres critères
placent dans le Pliocène. On pourrait alors ne retenir que celle du Genre homo
avec l'émergence de la pensée conceptuelle et l'invention de l'outil.
Le plus ancien est Homo Habilis qui fut décrit par Louis Leakey en 1964 sur
un gisement de Tanzanie. C'était un bipède assez parfait et l'on peut lui
attribuer une industrie lithique homogène: celle des choppers et des premiers
outils sur éclats. Mais cet ancêtre d'Homo Ergaster et d'Homo Érectus. Mais cet
individu vécut il y a 2,5 à 1,8 millions d'années en Afrique orientale et australe,
ce qui renvoie encore à une date très ancienne. Nous estimerons dans cet
ouvrage que le quaternaire est prioritairement un événement climatique, avec
l'installation périodique de deux vastes inlandsis sur le bouclier canadien (les
limites de l'inlandsis américain sont assez bien matérialisées par l'alignement
des lacs canadiens, du lac Érié au sud-est, au Grand Lac de l'Ours au
nordouest), et sur les boucliers scandinave et sibérien (cet inlandsis s'étendait
jusqu'à la Tamise, à la Groningue, la plaine germano-polonaise au sud, puis il
couvrait la table russe, l'Oural, et les bassins actuels de l'Ob, de l'Ienisseï,
jusqu'à la Léna, vers l'est). Entre ces deux ensembles, s'installa un inlandsispérenne: celui du Groenland. Mais celui de l'Antarctique couvrait tout ce
continent au début du pliocène, il y a plus de 5 millions d'années. Quant à
l'hémisphère nord, on sait maintenant que les conditions étaient glaciaires en
Mer du Labrador voici 3,4 millions d'années. Même si la glaciation apparaît
plus tardive sur le Nord de l'Europe, la situation était glaciaire entre 2,6 et 2,4
millions d'années. De toute façon, le début des glaciations n'étant pas
synchrone, il ne peut servir de marqueur chronologique.
C'est au congrès INQUA de Pékin, en 1991, puis de Berlin en 1995, qu'il a
été proposé de fixer une date arbitraire à la limite Plio-Quaternaire. On a choisi
un changement de polarité magnétique. Les corps ferromagnétiques chauffés au
point de Curie (600°C) perdent leur aimantation. Mais en se refroidissant, ils se
réaimantent suivant le champ magnétique du moment qu'ils fossilisent; c'est la
rémanence thermomagnétique ou thermorémanence. Les éléments magnétiques
des roches sédimentaires ou des laves volcaniques vont s'orienter dans le sens
du magnétisme terrestre au moment de leur dépôt. On a ainsi montré non
seulement des variations de la déclinaison et de l'inclinaison magnétiques, mais
aussi l'occurrence d'inversions de la polarité terrestre, en 1979, à partir de
carottes lacustres, marines et volcaniques Mankinen et Dalrymple ont montré
que quatre périodes de polarité normale (actuelle) ou inverse ont affecté les cinq
derniers millions d'années: polarités de Gilbert (inverse de 5 à 3,4 millions
d'années B.P.) de Gauss (normale de 3,4 à 2,5 millions d'années B.P.), de
Matuyama (inverse de 2,5 à 0,73 millions d'années B.P.) et de Brunhes
(normale depuis 0,73 million d'années).
Chaque période de polarité se trouve affectée par des inversions brutales et
de courtes durées (ainsi, il y a 24000 ans, la planète connut une inversion
brutale ou événement mono). La commission stratigraphique internationale a
arbitrairement choisi la fin de l'événement Olduvai au cours de la polarité
inverse Matuyama, il y a 1,64 million d'années, comme début du Quaternaire.
Mais d'autres admettent que le changement de polarité Gauss-Matuyama, vers
2,4 B.P, serait plus judicieux, car il inclut l'antique Villafranchien.
Le quaternaire reste un événement essentiellement climatique. Pourtant, ce
fut d'abord une ère géologique à l'époque d'une division qui comprenait
primaire, secondaire, tertiaire (le tout précédé du précambrien). Cette division
est aujourd'hui abandonnée, et si l'expression quaternaire a été conservée, c'est
comme dernier « système» du Cénozoïque ou Tertiaire. Le quaternaire prenait
alors la suite du Néogène, avant-dernier système du tertiaire. Depuis, il s'est
avéré que la « biocénose» quaternaire différait peu de celle du Pliocène. Aussi,
le système néogène a-t-il été étendu au Quaternaire; et celui-ci est devenu un
« sous-système» selon le choix de la commission internationale de
stratigraphie. Il doit toutefois être vu comme une originalité climatique; vers
81,5 million d'années B.P, la coupe de Vrica a révélé l'apparition de radiolaires
froids en Méditerranée, alors que normalement ces êtres sont stationnés dans les
mers froides. C'est une preuve d'un changement climatique ayant affecté
l'ensemble des océans. Or, la date correspond à celle de la commission
stratigraphique internationale. En effet, une mutation s'est alors produite: le
continent antarctique est en position polaire australe depuis le début du néogène,
les continents de l'hémisphère nord se sont positionnés aux «moyennes
latitudes», enfin l'isthme de Panama s'est fermé, perturbant la circulation
océanique globale.
La situation est devenue favorable à une climatologie changeante avec des
saisons très marquées sur I'hémisphère nord pour peu que l'incidence des
rayons solaires soit elle-même perturbée de façon cyclique. Alors que les
variations de l'incidence des rayons solaires étaient jusqu'ici sans grand effet,
celle-ci va prendre une importance nouvelle. À très court terme, il s'agit des
variations climatiques saisonnières; mais à plus long terme ,les variations
cycliques de cette incidence que mit en évidence Milutin Milankovic, vont
engendrer des cycliques d'englacement de l'hémisphère nord à résonance
planétaire: les périodes glaciaires, séparées par des périodes de réchauffement
ou interglaciaires comme celui que nous vivons.
Longtemps on a cru que la biocénose ne changeait guère, qu'elle se
contentait de se déplacer selon une voie méridienne au gré du froid ou du
réchauffement. On est revenu sur cette interprétation à la suite de nombreuses
études paléoclimatiques effectuées tant à partir des données paléobotaniques de
sites d'Amérique, d'Afrique et d'Asie tropicale, qu'à partir de données
géomorphologiques. Il semble de plus en plus évident que l'aridité des terres
non englacées fut la conséquence de l' englacement des terres émergées des
hautes et moyennes latitudes.
L'étude du Quaternaire est donc inséparable de l'analyse du climat, qu'il
soit actuel ou passé, car la circulation atmosphérique ne changea que dans sa
position zonale, mais ses orientations restèrent les mêmes. Les données de la
géomorphologie, de I'hydrologie, de l'écologie n'en furent que les
conséquences, jusqu'à ce que l'homme moderne en change pas la donne.
9Premier chapitre
Originalité climatique du Quaternaire
Les climats, tels que le Quaternaire les a connus, relèvent en grande partie
de la répartition géographique des masses continentales. Du Carbonifère (il y a
386 millions d'années) au Trias (il y a 37 millions d'années), les masses
continentales étaient en grande partie regroupées en un seul continent: la
Pangée. Celui-ci commença à se disloquer au Lias; et la répartition actuelle
commença à se dessiner au Crétacé. Au milieu de l'Éocène, la répartition
actuelle était à peu près dessinée: le continent antarctique prenait sa position
polaire australe, l'Amérique latine et l'Afrique prenaient l'équateur en écharpe,
et la masse considérable de l'Amérique du Nord, de l'Europe et de l'Asie se
positionnaient autour du 50-60e parallèle nord. Cette situation va se confirmer
durant le Miocène et l'Éogène, avec la fermeture progressive de l'isthme de
Panama, et à l'aube du Quaternaire, il y a 2 millions d'années, les continents
occupaient leur position actuelle.
Il semble logique que la circulation atmosphérique ne se soit pas modifiée
de manière fondamentale au cours de cette période: la planète tourne sur
ellemême dans le sens horaire et seuls les paramètres astronomiques (obliquité,
précession des équinoxes, ...) ont pu se modifier. L'air froid accumulé sur les
pôles glissait lentement vers les moyennes latitudes, dévié par la force de
Coriolis, à la rencontre de l'air tropical issu des basses latitudes. Aux latitudes
« dites tempérées », la rencontre des deux masses d'air ne pouvait avoir que les
mêmes conséquences qu'aujourd'hui, avec les seules nuances saisonnières
qu'on lui connaît.
Le raisonnement peut donc être réalisé à partir des données actuelles.
I - Une atmosphère en mouvement
Depuis le Crétacé et l'avènement des plantes à fleurs, l'atmosphère terrestre
est composée de 78 % d'azote, de 21 % d'oxygène et 1 % de gaz rares (argon,
néon, hélium, krypton, hydrogène, xénon, ozone, radon) dont 0,03 % de
dioxyde de carbone (C02) dont on sait le rôle dans l'effet de serre. En effet, la
température moyenne actuelle de la terre est d'environ 13°C; sans effet de serre
et compte tenu de la distance du soleil, elle serait de -18°C.
Cette masse est en éternel mouvement sous l'effet de la rotation de la Terre
(force de Coriolis), et surtout du fait d'échanges énergétiques entre la chaleurintertropicale et les frimas polaires. Même si on reconnaît une circulation zonale
intertropicale, l'essentiel des échanges thermiques et dynamiques est méridien.
A - La circulation méridienne de l'atmosphère
Il faut pour cela que l'atmosphère fasse l'objet de mouvement verticaux
imaginés par Hadley dés le XVIIe siècle, et l'on décrit aujourd'hui une
circulation atmosphérique méridienne (document 1.1).
JO)Les mouvements verticaux et le mécanisme des pressions. Du fait de leur
température, les molécules d'air sont plus ou moins denses, mais leur densité
moyenne provoque une pression dite « normale» de l'atmosphère d'une bar ou
1 015 hPa.
C.UÙO JOhiro )orOùo
Jo.
l.t-'Stro... JOhiro )Ortal
Zn. ... FroJOtJOhiro
;"
l.t-'Stro... .ùtroJieal ...rt
10. utie.,..Io"".
Zo"" ."""4'"''
J.t-'St tt_torial
....
Zo... i. i J iG...
Cdlti. 10 Bù1e.,.
n.tralo
... .. . ... ''',
.,,,,,>1I.Ht .ùtroJieal ..i "Jb'ropio.l
J.H''''''10. utie.,..Io"". .,..... 4....
Zo""
l.t-'St JOhiro n.tral
... FroJOt JOhiro
Zo"" poOOro.........---.-- J.H"""" '."'mFroJOtJOwn n.tral
C.llùo JOhiro u>trU'
C.LT. A.S. T. : Anticylones subtUlpicanxConveJ'genœ inteJ.tmpicale - D : Depl'4'OOons= -
Document 1.1- Organisation théorique de la circulation atmosphérique.
Dans l'air froid, les molécules se contractent et leur densité s'accroît: ainsi
s'explique la présence d'air subsident dans les régions polaires où siègent donc
des anticyclones thermiques ou zones dont la pression est supérieure à la
pression normale. À l'inverse, dans l'air chaud elles se dilatent et leur densité
12décroît: on expliquait ainsi l'ascendance équatoriale de l'air, lieu géométrique
de nombreuses dépressions « 1 015 hPa). Toutefois cette circulation
méridienne est interrompue par une violente circulation zonale stratosphérique
située à la latitude des deux tropiques et nommée jet-streams ou courants jets.
C'est en Novembre 1944 que les forteresses volantes de l'US-Air Force,
bombardant Tokyo à 8 000 m, se rendirent compte que leur vitesse était de 140
km/h supérieure à celle prévue par le régime de leur moteur: on en déduisit
l'existence d'un vent stratosphérique. Depuis, on en reconnaît trois:
? Le courant-jet équatorial (CJE) animerait l'ascendance équatoriale et des
basses pressions.
? Les courants-jets sub-tropicaux (CJST) se déplacent au-dessus des tropiques
et y engendrent une subsidence dynamique, où, malgré l'apport d'énergie
thermique solaire, leur voisinage est le lieu géométrique de hautes pressions
d'anticyclones dynamiques.
? Les courants-jet polaires (CJP) qui entretiennent les dépressions pluvieuses
des moyennes latitudes.
? Dans chaque hémisphère, l'atmosphère se divise en trois cellules, des
anneaux atmosphériques, parallèles à l'équateur et tournant sur eux-mêmes dans
le sens méridien.
Entre l'équateur et les tropiques, circulent les deux cellules de Ferrel nord et
sud. Le courant-jet sub-tropical (CJST) entretient une subsidence au-dessus de
chaque tropique, qui engendre de hautes pressions génératrices d'aridité. L'air
subsident est chaud et de forte pression, son pouvoir évaporant est considérable,
et, sur les continents, l'air est constamment sec (Sahara, Australie, Kalahari). À
l'inverse, l'air est ascendant sous l'équateur du fait du courant-jet équatorial
(CJE) ; l'effet est inverse, car l'ascendance provoque une condensation de la
vapeur d'eau et de fortes pluies. Vers les moyennes latitudes, on rencontre les
deux cellules de Hadley, entre la subsidence associée aux courants-jet
subtropicaux (CJST) et l'ascendance engendrée par les courants-jet polaires (CJP).
Au niveau de ces derniers, la turbulence est forte, les dépressions se déplacent
d'ouest en est, et apportent des précipitations abondantes. Enfin, au voisinage
des pôles, circulent les deux cellules polaires entre l'air froid subsident des
régions polaires et l'air ascendant des courants-jet polaires (CJP).
2°) Les mouvements latéraux et la force de Coriolis (document 1.2). Dès le
XVIIIe siècle, le mathématicien Coriolis avait démontré que tout mobile est
soumis à deux composantes: sa vitesse réelle et sa vitesse apparente due à la
rotation de la terre. Ainsi, tout objet se déplaçant de l'équateur vers les pôles est
dévié sur sa droite dans l'hémisphère nord et sur sa gauche dans l'hémisphère
sud.
13.Y05 lItOIluogUéU.'i '020_ Isobare! (eu
ILPa)
,---Alltit'yd"ll05
Trnj"ts sai=miers V~".."...-. .. d""
iutertropiroux"Y"Joue.Dépression.
Régi"". fort"llléllt Jt( IUT""""
500 mm/an)..
"
Document 1.2- Circulation atmosphérique et répartition des précipitations.
14>- Par conséquent entre l'Équateur et les tropiques, à la base de la cellule de
Ferrel circulent des vents de secteur Est: les alizés du N.E. et du S.E.
>- Entre les tropiques et les fronts polaires, à la base de la cellule de Hadley,
circulent des vents de secteur ouest: les grands frais ou Westerlies.
>- Enfin, des pôles, descendent des vents de secteur est: la bise des régions
tempérées nord.
La comparaison entre les deux processus traduit la position des points
sensibles: là où les vents sont convergents et y activent les ascendances. L'une
d'elles est la convergence intertropicale qui correspond à la fois aux courants-jet
équatoriaux (CJE) et à la convergence des deux alizés. Mais cette même
position équatoriale la rend peu sensible aux variations saisonnières comme à
celles qui, à plus long terme, font l'originalité du Quaternaire et que nous
développerons ci-dessous. À l'inverse, les latitudes moyennes sont une zone de
perturbation météorologique majeure. En effet, issu des anticyclones
thermiques, l'air polaire s'étale vers le sud, porté par la bise, et se heurte à de
l'air tropical issu des anticyclones dynamiques et porté par les Grands Frais.
On a depuis longtemps distingué deux sortes de masses d'air au niveau du
sol:
>- L'air polaire provient des cellules polaires, mais selon qu'il a parcouru les
océans et les continents, il est plus ou moins humide. Aussi distingue-t-on un air
polaire océanique froid mais humide (pacifique et atlantique nord) et un air continental glacé et sec (Canada, Russie et Sibérie).
>- L'air tropical est issu de la cellule de Hadley. S'il a parcouru un continent, il
est aride et chaud; c'est l'air tropical continental du Sahara, du désert
australien. En Europe occidentale, il est plus fréquent qu'il ait parcouru un
océan, c'est l'air tropical océanique issu de l'anticyclone des Açores, chaud et
humide.
À la rencontre de ces deux masses d'air, l'atmosphère ne peut être
qu'ascendante le long d'une interface plus ou moins inclinée. C'était le «front
polaire », lieu géométrique de dépressions dites de front polaire, soutenu par les
courants-jet polaires ou CJP, et chers aux météorologues norvégiens des années
1920. Si la notion d'un front continu est aujourd'hui contestée, le principe reste
vrai avec des ascendances violentes, génératrices de perturbations
accompagnées de dépressions mobiles et de précipitations.
C'est sa position aux moyennes latitudes qui importe car ces dernières
connaissent des contrastes thermiques saisonniers très élevés.
B - L'incontournable cycle de l'eau.
Le volume global des eaux terrestres est estimé à 1,4.109 km3. Ce volume
est fini et stable, et il se répartit en trois réservoirs qui constituent des lieux où
15l'eau séjourne plus ou moins longtemps. Mais, pour qu'il y ait cycle, il doit
exister des flux qui les relient; pour chacun on distinguera unflux entrant et un
flux sortant (document 1.3).
l'r<dpü.H"'... ",...Li,!." Pr<dpit.~;"... ."'r.!iD..",.k.
0,458.106k"",3 0,119.106k",,3
"',At..o":tûr«
0,017 .1061::..3
,: ~,,-",,,,
':'",''''''''' "" """"""
"t \.. ../ ~, :;-"
::::,
'."
::::
::::
::::~
::::
,:;~S ::;.
}~'\. ,:'::;.'::::;
$::::\$: :::: \~.
:::: '. cf ,~ '::::
~
::::
::::~ E.,.p"''''~;"" "'..'1>.i'J.'J'
E p"'...\;"" .",,,\w,,,.k ::::0,505.1061:",,3~ ::::
:::: 0,072 .106 k",,3 ::::
o~
~::::
::::::::
o,:; ~
:::: ~
Sto,,1:: o"é.:ait.8« Sto,,1:: "o1tï:.«..t.l
yyyyyy~~~~~.~yyyyyy~
47/161.1061::..31 338.1061::..3 :-::':::";;:::;':::'-~yX..,M"~;:~.~~'~'<
) 0,047.1061::..3 )
"-..
"Document 1.3 - Le principe du cycle de l'eau
0)1 Les trois réservoirs
? Les eaux marines et océaniques constituent le principal réservoir:
I 338.109 km3 dont 96,5 % appartiennent aux Océans. Il est en perpétuel
renouvellement du fait des cycles sans fin d'évaporation, de condensation et
d'apport continental par les fleuves. Le flux sortant ne concerne qu'un seul
processus l'évaporation marine avec un total de 0,505.106 km3. Le flux entrant
est double, car il est le fruit des précipitations océaniques avec un total de
0,458.106 km3, et d'un apport continental de 0,047.106 km3. Surtout il circule
très peu d'eau marine, et les océans constituent un réservoir très stable où les
flux sortant et entrant ne sont respectivement que de 0,038 %. et l'apport
continental est apparemment négligeable: 0,004 %.
? L'atmosphère est un milieu assez pauvre en eau: c'est un réservoir très
ténu 0,017.106 km3. Par contre elle fait l'objet de flux très importants avec un
double flux entrant en provenance des océans et des continents estimé à
0,577.106 km3, et un double flux sortant vers les océans et les continents de
même valeur: 0,577.106 km3. C'est donc principalement un lieu de transit de
577 000 Km3, représentant un volume 34 fois plus important que le volume
stocké en permanence.
16~ Les eaux continentales sont celles qui nous intéresseront, et la capacité du
réservoir est estimée à 47,961.106 km3. Le flux entrant est pluvial:
0,119.106 km3; mais ce ne sont que 0,25 % du stock. Le flux sortant est
double: une grande partie est évaporale: 0,072.106 km3 et retourne à
l'atmosphère; mais une modeste part appartient à l'écoulement des eaux de
surface: 0,047.106 km3, soit 0,01 % du stock continental.
Le cycle est donc bouclé, mais en réalité très peu d'eau circule: 91 % des
eaux océaniques évaporées retournent à l'océan sous forme de pluies, 61 % des
précipitations continentales sont immédiatement évaporées. Seulement
0,047.106 km3 d'eau circulent, soit 0,03 % de l'ensemble des eaux
atmosphériques, continentales et océaniques.
Mais ce sont ces 0,03 % qui jouent le premier rôle dans le fonctionnement
hydrologique de la planète, car ils renouvellent les réservoirs continentaux.
2 - Les eaux continentales participent plus ou moins directement à ce
transfert, en stockant des volumes sans doute constants à long terme, mais qu'il
est parfois difficile d'évaluer. Ainsi, les eaux stockées dans les êtres vivants ou
phyto-zoosphère et qui sont quotidiennement régénérées sont assez bien
connues du fait de la recherche biologique, mais leur volume est négligeable:
1 100 km3.
~ Les inlandsis et les glaciers de montagne retiendraient 24.106 km3 avec une
régénération: ainsi le flux sortant est de 2 300 km3 restitués soit à l'écoulement
(glaciers de montagnes) soit par la fonte des icebergs. Il ne s'agit que de
0,0008 % de la masse totale, avec un temps moyen de renouvellement réparti
sur près de Il 000 ans, apporté par un flux entrant nival. Mais le volume de ce
réservoir varia considérablement au Quaternaire, du fait des cycles glaciaires et
interglaciaires.
~ Le stock des eaux lithosphériques se répartit entre le sol et le sous-sol, où il
constitue des aquifères dont les plus accessibles sont les nappes phréatiques
(accessibles par un puits ou "Phréas" en grec). On estime que 16500 km3
résident dans le sol, avec d'importantes variations saisonnières; mais l'essentiel
est dans le sous-sol avec un volume estimé à 23,7.106km3, ce qui est
considérable (près de 50 % des eaux continentales).
En fait, la quasi totalité des eaux continentales est stockée dans le sous-sol
et dans les inlandsis et la part en circulation est très faible.
3 - Le bilan hydrologique concerne la part des eaux continentales participant
aux flux entrant et sortant et il peut s'écrire en termes de bilan:
Actif Passif
P + (R + oRl) Etr + Q + (R + oR2)
17où R représente la capacité des réservoirs continentaux est estimée à 47 964 600
km3..
:Y À l'actif: P traduit les précipitations continentales de 119000 km3, mais qui
sont le plus souvent exprimées en mm, et mesurées par un pluviomètre, et ôRt
marque alors la restitution que R opère pendant une durée déterminée.
:Y Au passif: ETR constitue l'évapotranspiration réelle de 72 000 km3,
c'est-àdire la consommation naturelle sous l'action de la chaleur d'origine solaire ou
évaporation physique, et la consommation réalisée par les êtres vivants pour la
satisfaction de leurs besoins physiologiques ou transpiration (photosynthèse +
respiration). Q constitue l'écoulement des 47 000 km3 d'eaux de surface, des
sources sous-marines et du vêlage des icebergs. ôRz traduit la recharge des
réserves et constitue ce qu'on nomme aussi les pertes par infiltration et gel,
opposées aux pertes par évaporation.
Écrite avec ses valeurs approchées, l'égalité deviendrait ...
Actif Passif
119000 + 47 964 600 + oRI 72 000 + 47 000 + 47 964 600 + oR2
48 083 600 + oRI 48 083 600 + oR2
oRI oR2
... ce qui signifierait que les réserves continentales ont un volume constant, et
que les pertes enregistrées au passif seraient entièrement renouvelées par les
gains récupérés à l'actif. En réalité, cela dépend de l'unité de temps retenue.
Sur une longue période (la décennie ou mieux le siècle), on admet un
équilibre entre aR) et aR2, le soutirage des réserves étant équilibré par
l'infiltration; car on reconnaît une certaine stabilité météorologique statistique.
Le bilan devient alors P =E + ERC + EST. Mais sur une très longue période (le
millénaire, où la dizaine de milliers d'années), il faudrait faire intervenir les
variations climatiques.
Au cours des glaciations, aR2 l'emporta très largement sur éiR] par le
stockage d'une grande partie des précipitations sous forme de glace. Il en
résulta une ponction considérable dans le réservoir océanique qui se serait
abaissé d'une centaine de mètres. Au contraire, le réchauffement post-glaciaire
provoqua la fonte de ces inlandsis: aRj étant nettement supérieur à aRt,
provoquant alors la remontée du niveau marin ou transgression flandrienne.
C - De la vapeur à la pluie
Tout part des océans, l'atmosphère étant le moteur (document 1.4).
10) L'atmosphère n'est qu'un vecteur entre l'excédent évaporé océanique et
les restitutions pluviales sur les continents: 47000 km3 environ (document
1.3). Seuls des secteurs océaniques privilégiés voient l'évaporation l'emporter
18sur les précipitations; en effet, l'examen de cette carte permet de reconnaître
des noyaux grossièrement centrés sous les anticyclones subtropicaux (document
1.2), et où l'évaporation dépasse 1 200 mm par an.
Un vaste ensemble tropical et subtropical recouvre l'Atlantique nord, auquel
s'ajoute un noyau sous le 15°// S pour l'Atlantique sud. Le secteur concernant
l'Océan Indien couvre la mer Rouge, le Golfe Persique, la mer d'Oman, et un
ensemble méridional de l'Australie aux Mascareignes. Une bande à deux
noyaux traverse le Pacifique nord du Japon aux îles Hawaï, et une vaste plage,
décentrée vers les côtes du Pérou, occupe le Pacifique sud.
Ce sont là les espaces à partir desquels l'océan alimente la planète, étant
entendu que l'écoulement fluvial vient rétablir l'équilibre. Mais l'air ne peut
contenir qu'une certaine quantité de vapeur d'eau. Un point de saturation
(quantité maximale de vapeur pouvant être contenue dans l'atmosphère) peut
être atteint; mais cette situation varie avec les températures.
'. .,...
1.200.. 1.600IIUIl/..._ E"'p.ntton;. 1.600 lIull/a.. E".p 1i.n
~'i:i:'i.:>1 ""'P'''''' "n"'"
Document 1.4 - Répartition de l'évaporation sur les océans
Pour que cette eau se condense, il faut la rafraîchir, pour amener la quantité
de vapeur à saturation. Cette situation critique est le point de rosée, inversement
proportionnel aux températures. Mais il faut faire aussi intervenir la pression
atmosphérique, car la température s'élève quand celle-ci s'accroît. Ainsi, une
masse d'air ascendante se refroidit et une masse d'air subsidente se réchauffe, et
ces variations de pressions font varier les températures et abaissent ou élèvent le
point de rosée.
2°) On comprendra aisément la genèse des averses: il faut que l'air arrive à
saturation et que la vapeur se transforme en gouttelettes en suspension: les
nuages. À l'inverse de l'évaporation, la pluie accompagne les zones
d'ascendance de l'atmosphère (document 1.2).
19Les situations cycloniques sont à la rencontre des deux cellules de Hadley,".
où se situe la « cheminée équatoriale », et des cellules polaire et de Ferrel où
circulent les « trains de perturbations frontales ».
Il faut y ajouter les pluies de relief et de "rugosité" lorsque les vents".
constants (grands frais, alizés) ou saisonniers (mousson) rencontrent un relief.
Sur le versant au vent, se produit alors une ascendance qui engendre des fortes
pluies, puis un effet de fohn sur le versant sous le vent générateur de sécheresse,
voire d'aridité.
On ne retiendra que les contrées les plus arrosées (> 2 000 mm). Ce sont
surtout des secteurs exposés aux vents marins. Les côtes occidentales
montagneuses des continents tempérés (Sud Alaska et Colombie britannique,
Norvège, Chili et Nouvelle-Zélande vers le 45°// et les secteurs océaniques
adjacents) sont très arrosées. C'est ici que les grands frais (et les courants
chauds de l'hémisphère nord) butent contre des continents montagneux.
Mais il faut aussi retenir la «cheminée équatoriale» dont le lieu
géométrique concerne les Océans chauds des bandes équatoriales de
l'Atlantique, du Pacifique centre oriental, ainsi que les arcs insulaires du
Pacifique occidental et de l'Océan Indien oriental. Il faut alors y associer les
rivages équatoriaux en façade ouest (Colombie, Golfe de Guinée, Asie du
Sudest), les régions insulaires (Antilles, îles de la Sonde) et de vastes noyaux
continentaux (Amazonie orientale, boucle du Zaïre).
3°) Le résultat est une répartition zonale des ensembles climatiques
(nonobstant les édifices montagneux).
Les régions polaires sont un domaine froid et sec du fait de la présence de".
hautes pressions thermiques (ici, le mot doit être accepté dans le sens qu'un air
froid est aussi un air lourd).
Les moyennes latitudes représentent à l'inverse un ensemble privilégié;".
surtout pour ce qui concerne les littoraux: Colombie-Britannique et N-W. des
États-Unis, Québec, Nouvelle-Angleterre et Vieux Sud, Europe occidentale et
Extrême-Orient (toutefois le centre des continents connaît des hivers rudes, et la
sécheresse estivale sévit sur les marges «méditerranéennes» et en Californie).
Les tropiques sont dominés par la sécheresse: Sahara, Kalahari, Australie.".
Les régions équatoriales connaissent une ambiance quotidiennement chaude".
et humide.
Une question reste en suspens: cette répartition s'est-elle modifiée au cours
des périodes glaciaires du Quaternaire? On peut dès maintenant apporter une
réponse partielle: la rotation de la Terre ne s'est pas modifiée; par conséquent,
le sens de la circulation de l'air est resté le même. Surtout, la répartition des
océans et des continents resta immuable. Seule l'inclinaison de la Terre sur son
axe a pu influencer cette répartition.
20II - Rôle du contexte topographique
Dès le début du XXe siècle, Alfred Wegener avait émis l'hypothèse de la
«dérive des continents ». Très controversée, cette idée fut reprise dans les
années 1960 pour devenir la «tectonique des plaques» présentée au grand
public par Le Pichon en 1968.
Plus personne ne conteste aujourd'hui que les continents se déplacent au gré
des plaques océaniques qui les portent, et que la géographie des océans et des
continents a fortement varié au cours des 4 000 000 à 4 500 000 derniers
millénaires. On emploie volontairement le millénaire afin de montrer que le
Quaternaire (1 500 à 2 000 millénaires) n'est qu'un « clin d'œil» dans l'histoire
de la Terre. Aussi la conséquence géographique de la tectonique des plaques
est-elle négligeable en dehors des manifestations volcaniques et d'une
néotectonique très localisée.
A - Brève histoire de la Pangée
Les plaques continentales se sont regroupées au cours du Paléozoi"que pour
constituer un unique continent, que déjà Wegener avait nommé «Pangée»
(document l.5a). L'histoire géologique du Mésozoi"que et du Cénozoi"que a vu
l'éclatement de cet ensemble, jusqu'à ce que s'individualisent les six continents
et les cinq océans que nous connaissons, avec une plus grande concentration de
ces derniers dans l'hémisphère nord (document 1.5b).
Ce processus qui dura près de 250 millions d'années fut accompagné de
mouvements verticaux, ou orogénies, importants quand deux plaques venaient à
se rencontrer. Notre planète constitue un espace fini, aussi l'éclatement de la
Pangée devait conduire à la rencontre naturelle des plaques. Ces « collisions»
vont affecter les continents à partir du Crétacé, pour s'accélérer au Cénozoi"que.
Deux ensembles montagneux vont se constituer.
y La ceinture de feu du Pacifique: en simplifiant, on écrira que le Pacifique se
contracte sous l'action inversée des plaques continentales nord et
sudaméricaines d'une part, asiatiques et australiennes d'autre part. Le fruit en est
les formations des hautes chaînes de montagnes instables et volcaniques plus ou
moins méridiennes: Montagnes Rocheuses, Andes, montagnes
d'ExtrêmeOrient et surtout les cordons insulaires qui s'étendent du Kamtchatka aux lies de
la Sonde.
y L'ensemble orogénique alpin: il prend son origine dans la collision des
plaques africaine et australienne au sud, avec les plaques européennes et
asiatiques au nord. Le résultat est un ensemble montagneux parallèle à
l'équateur qui commence à l'ouest avec les Pyrénées et l'Atlas, pour se
poursuivre vers l'est avec les Alpes; les Carpates, les Balkans, la Chaîne
Ponti que (Turquie), le Caucase, l'Elbourz, I'Indou-Kouch et I'Himalaya.
21y Au nord du Subcontinent indien, la collision de l'Inde et de l'Asie amplifie le
processus orogénique par l'ensemble montagneux le plus vaste de la planète où,
du sud au nord se succèdent I'Himalaya, le Tibet, les Tian Chan, l'AltaI". Cette
masse tend alors à se confondre avec la partie occidentale de la Ceinture de feu
du Pacifique, notamment en Chine et en Sibérie orientale.
b) Répartition des continents au Néogène
Document 1.5 - Conséquences de la tectonique des plaques au Mésozoïque et au Cénozoïque
Cette description est nécessaire, car ce dispositif est important dans la
biogéographie du Quaternaire. En effet, alors que les chaînes méridiennes ont
canalisé le repli et la reconquête des espèces végétales, les chaînes « zonales »
ont constitué une barrière qui s'est traduite, en de nombreux lieux, par un recul
de la biodiversité par rapport au Néogène.
22Mais, pour la climatologie générale, les faits majeurs restent la
concentration des masses continentales aux moyennes latitudes de l'hémisphère
nord, et la fermeture de l'Isthme de Panama.
B - Une répartition déséquilibrée des continents
On sait que notre planète est océanique: les océans couvrent 70 % de la
superficie et les continents 30 % seulement; mais cette répartition est
déséquilibrée: 70 % des continents sont regroupés dans l'hémisphère, mais
60 % des océans appartiennent à 1'hémisphère sud-est océanique. Mais cette
dualité est insuffisante, car il faut y ajouter que dans 1'hémisphère nord, le pôle
est océanique alors que les moyennes latitudes sont continentales, répartition
qui s'inverse dans l'hémisphère austral. L'holométrie comparée des terres
émergées et des océans en rend parfaitement compte (documents 1.6 et 1.7).
1°) Le déséquilibre est modéré aux basses latitudes. Sur cet espace qui avoisine
les 365 millions de km2, la répartition des terres et des mers est représentative
de la moyenne planétaire: 27 % de l'espace sont continentaux (pour l'essentiel
en Afrique et en Amérique du sud) et 73 % sont océaniques (du fait de
l'immensité de l'Océan Pacifique sous ses latitudes).
Surtout, la part de chacun des domaines est équilibrée avec 35 % de
l'ensemble des masses continentales et 41 % de celui des océans. Et cette
répartition est bien équilibrée de part et d'autre de l'équateur: 17 % des
continents tropicaux sont au nord et 15 % au sud, 21 % des océans tropicaux
sont au nord et 22 % au sud.
2°) Le déséquilibre est considérable sous les hautes latitudes. Ce sont certes
des territoires étroits d'à peine plus de 70 millions de km2 (9,5 % des continents
et 6,3 % des océans) mais ils sont beaucoup moins océaniques que les basses
latitudes: les mers n'y occupent plus que 60 % de l'espace. Et, au-delà du 80ell
nord et sud, la part des océans se réduit à 49 %.
En fait, l'opposition entre les hémisphères est ici considérable. Au nord du
cercle polaire arctique, le monde est maritime, avec 71 % de l'espace couvert
par des océans, une part qui atteint 92 % au nord du 80ell, un milieu
essentiellement constitué par l'Océan Glacial Arctique et sa banquise.
À l'inverse, au sud du cercle polaire antarctique, on ne trouve qu' 1 %0 des
mers, dans un monde où 46 % de l'espace sont continentaux, valeur qui grimpe
à 93 % au sud du 80ell. On estime que le continent antarctique est en position
polaire depuis le début du Néogène, et qu'il commença alors à se couvrir de
glace. Les pôles constituent deux mondes climatiques différents: le sud est
glaciaire et stable; à l'inverse, le nord est océanique, et climatiquement
facilement perturbé.
2330) Les moyennes latitudes reprennent cette répartition en l'inversant. Un peu
plus de 540 millions de km2 de la planète sont ici concernés, mais globalement
cet ensemble reste représentatif de la moyenne planétaire avec 31 % seulement
des terres émergées. Mais on y trouve 59 % des continents et 54 % des océans,
ce qui traduit, en fait, le déséquilibre entre le nord et le sud.
10
5
Document 1.6 - Holométrie des terres émergées et des océans
3,7%Nord du Cercle polaire 3,6% 29% 71%
Boréales
Nord du 80e// 0,2% 0,8%Hautes 8% 92%
latitudes Sud du Cercle polaire 6,0% 3,0% 46% 54%
Australes
Sud du 80e// 2,1% 0,1% 93% 7%
Entre le Cercle polaire
Boréales 49% 19% 51% 49%
Moyennes et le TroDiaue nord
latitudes Entre le Tropique sud
Australes 11% 35% 11% 89%
et le Cercle Dolaire
Entre l'Equateur et le
Boréales 17% 21% 27% 73%
Basses TroDiaue nord
latitudes Entre l'Equateur et le
Australes 15% 22% 23% 77%
TroDiaue sud
Document 1.7 - Répartition zona le des masses continentales et des océans
24L'hémisphère nord est fortement continental avec 50 % des terres émergées
de cet hémisphère, et, entre le cercle polaire arctique et le tropique du Cancer,
les continents (Amérique du Nord et Eurasie) couvrent 51 % de l'espace.
Inversement, I'hémisphère sud est quasiment océanique car, entre le cercle
polaire antarctique et le tropique du Capricorne, les océans concernent près de
90 % de l'ensemble.
4°) Les conséquences climatiques et océanographiques sont considérables. Ce
sont principalement les vents qui mettent les océans en mouvement (document
1.8). Aux basses latitudes, les alizés poussent les eaux tropicales devant eux:
les alizés du N.E. donnent naissance aux courants nord-équatoriaux dans le
Pacifique et l'Atlantique, les alizés du S.E. génèrent les courants
sudéquatoriaux dans le Pacifique et l'Atlantique, et le courant des Aiguilles dans
l'Océan Indien. Mais ils attirent aussi les eaux de fond près des côtes tropicales
occidentales, ce sont les upwellings à l'origine des courants froids: Californie
et Mauritanie au nord, Humbold et Benguela au sud.
,kud .. Cowm froM ~
Co"""
Document 1.8 - Les courants marins
Aux moyennes latitudes de l'hémisphère nord, ce mouvement est entretenu
vers le N.E. par les grands frais: Gulf Stream puis la dérive nord-atlantique,
Oya Shiva puis dérive nord Pacifique. Le fruit est l'afflux d'eau tiède sur les
façades occidentales de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord. Si on fait
l'amalgame avec la circulation atmosphérique générale (documents 1.1, 1.2, 1.3
et lA), ces façades reçoivent en permanence eau tiède et air chaud et humide.
Toutefois, cette circulation est tempérée par les eaux de l'Arctique qui
s'échappent vers le sud. Déviées sur leur droite par la force de Coriolis, elles
deviennent des courants froids: Koura Shiva venu du détroit de Béring,
courants du Labrador et du Grœnland issus respectivement des détroits de Davis
et de Danemark.
25Le fonctionnement de I'hémisphère sud est différent. Certes les alizés
génèrent des gyres symétriques, mais l'absence de continents aux moyennes
latitudes, où tout au moins, l'ouverture de larges passages au sud de l'Afrique,
de l'Australie et l'Amérique du Sud simplifie la circulation océanique qui se
réduit à une dérive circumantarctique froide entraînée par la formidable énergie
des Westerlies des 40e rugissants aux 60e hurlants.
C'est une situation océanologique et météorologique extrême stable, à
l'inverse de l'hémisphère nord où le conflit courants/courants froids et air
polaire/air tropical est non seulement ordonné par les variations saisonnières
mais aussi par des pulsations beaucoup plus longues, dont les glaciations sont
un aspect.
C - Le rôle de la fermeture de l'isthme de panama
Si une partie des eaux du Pacifique peut passer dans l'Océan Indien, les
eaux intertropicales de l'Atlantique ne peuvent entrer dans le Pacifique. De ce
fait, la puissance des courants équatoriaux n'atteint pas celle de la dérive
circumantarctique, déviée principalement vers le nord; cette énergie est utilisée
par le Gulf Stream et l'Oya Shivo pour réchauffer le Pacifique nord et
l'Atlantique nord. Il n'en a pas toujours été ainsi.
Com:ants C01mmmfrout,. ~0<)"0_""
Document 1.9 - Hypothèse de la circulation océanique au début du Néogène
Jusqu'au Néogène, l'isthme de Panama était resté ouvert, comme il existait
un large passage entre l'Asie du Sud-Est et l'Australie (document 1.5). On peut
émettre une hypothèse quant à la circulation océanique à la veille des grandes
26glaciations, sous réserve que la circulation de l'atmosphère ait été la même
qu'aujourd'hui, ce qui est plausible (document 1.9).
II ne faut pas envisager une circulation presque exclusivement zonale,
comme ce fut peut-être le cas à partir du Crétacé. Mais le flux des alizés pouvait
engendrer un flux océanique chaud des côtes occidentales de l'Afrique tropicale
à ses côtes orientales du fait du passage libre entre les deux Amériques et entre
l'Asie et l'Australie. Le flux d'un Gulf Stream et d'un Kouro Shiva devait se
produire vers le Pacifique nord et l'Atlantique nord, mais en disposant d'une
énergie moindre. Aussi, l'afflux d'eau chaude et d'air humide vers l'Europe et
le nord-ouest américain était moins abondant. Or c'est cette abondance qui crée
l'humidité de ces façades, et qui y provoque une pluviosité (ou une nivosité)
importante.
III - Une instabilité climatique
L'hémisphère sud est, certes, l'objet d'une plus grande stabilité:
permanence d'un inlandsis et d'un anticyclone thermique stable, régularité de la
circulation d'ouest tant au nouveau de l'eau marine qu'au ni veau des
Westerlies. À l'inverse, ce que nous venons de décrire dans l'hémisphère nord,
plus continental aux moyennes latitudes et marins aux très hautes latitudes,
engendre une instabilité climatique chronique.
En effet, I'hémisphère nord est une zone de conflits entre l'eau chaude de
surface apportée des tropiques par le Gulf Stream et le Koura Shiva, d'une part,
et l'air tropical humide né de l'évaporation sous les anticyclones subtropicaux
(Açores et îles HawaJ), de son transfert par les grands frais de I'hémisphère
nord et de son contact avec l'air froid polaire venu de l'Arctique, d'autre part. II
faut aussi envisager le rôle des saisons.
A - La simplicité de l'hémisphère sud
II est océanique aux moyennes latitudes, continental aux basses et hautes
latitudes. Ce sont les conditions idéales d'un fonctionnement climatique
parfaitement zonaI (documents 1.2 et 1.7).
]D) Nous commencerons par quelques généralités. Le continent antarctique est
une réserve de frigories. L'inlandsis ou calotte glaciaire y culmine à près de
4000 m en un point situé vers 83 degrés de latitude sud, et le pôle est lui-même
à 2 800 m. Un anticyclone thermique couvre donc en permanence cette masse
continentale, il tourne sur lui-même dans le sens anti-horaire (la force de
Coriolis est inversée dans l'hémisphère sud), et il génère des vents catabatiques,
c'est-à-dire des masses d'air qui s'écoulent sous leur propre poids du pôle vers
le nord. Ces vents de sud-est peuvent atteindre la force 12 sur le littoral.
27Cette remarque est importante, car les inlandsis qui ont couvert le bouclier
canadien et le bouclier fennoscandien avaient des proportions similaires. Les
conditions climatiques ne furent pas très différentes: anticyclones thermiques
minces mais très actifs, vents catabatiques sur le pourtour. On verra que leur
probabilité est confirmée par les énormes quantités de dépôts éoliens qui ont
accompagné l'extension de ces masses glacées (lœss et sables soufflés).
La situation tropicale australe n'a rien d'original. Des anticyclones
dynamiques accompagnent le tropique du Capricorne et l'alizé du sud-est s'en
échappe vers l'équateur. À l'inverse, c'est la circulation des moyennes latitudes
qui attirer notre attention. À partir des mêmes anticyclones, s'échappent les
Westerlies de l'hémisphère sud, C'est un air polaire presque uniquement
océanique, riche en vapeur d'eau issue du Pacifique sud, de l'Atlantique sud
(anticyclone de Sainte-Hélène) et de l'Océan Indien. Mais c'est au-dessus de
l'Océan Antarctique que cet air tropical entre en contact avec l'air polaire
antarctique, y engendrant les violentes tempêtes des 40e rugissants aux 60e
hurlants. Mais peu d'humidité gagne le continent austral qui serait aride sans le
gel constant.
C'est une circulation essentiellement zonale, peu perturbée par la côte du
Chili méridional, et la Nouvelle-Zélande, qui reçoivent d'importantes pluies de
relief.
2°) Les variations saisonnières restent modestes. Au cours de l'hiver austral
l'anticyclone polaire gagne en latitude, et les vents catabatiques balayent les
mers bordières et les îles australes; les Westerlies se trouvent alors légèrement
repoussés vers le nord. C'est à ce moment que les dépressions atteignent
l'Afrique australe et le sud-ouest australien, y générant un sosie du climat
médi terranéen.
Au cours de l'été austral, l'anticyclone se contracte, l'Afrique du Sud et le
sud-ouest australien connaissent la sécheresse, le temps se calme sur le littoral
antarctique, mais le temps perturbé des Westerlies se maintient sur le sud du
Chili, la Tasmanie et la Nouvelle-Zélande (et les îles australes, bien entendu).
C'est à ce moment que les icebergs se détachent des glaciers pour constituer de
vastes amoncellements au fond des baies. On les nomme shelfs et ils occupent
les baies de Ross et de Fichner, en Antarctique occidentale. Ils dérivent pendant
des mois d'ouest en est entre les 60e hurlants et les 40e rugissants.
Nous avons décrit une situation de grande stabilité, car celle-ci repose
essentiellement sur la répartition zonale des masses continentales et des océans.
Une péjoration du froid (comme au cours des glaciations) ne peut étendre la
masse d'un inlandsis qui couvre déjà près de 100 % du continent. Le véritable
contraste se tient au-dessus des immensités de l'océan austral. Cette stabilité ne
28peut être rompue que par la tectonique des plaques (dont la lenteur dépasse
notre propos) ou par une modification de la composition de la haute atmosphère
qui provoquerait un effet de serre tel qu'il porterait atteinte à la froidure même
de l'inlandsis.
B - La complexité de l'hémisphère nord
Ici, le contexte topographique est presque inversé, et le balancement
saisonnier prend toute son importance, car les comportements des masses d'air
polaire continental qui séjournent sur la Sibérie et le Canada connaissent des
variations thermiques importantes entre la chaleur des étés et le gel de I'hiver
(documents 1.2, 1.7 et 1.10).
Equateur
45e pa:ralléle TropÉjueCerc1e polairePô1enard du CaI1Cer
aI~tiql1'
Cellule ,le
Hadley JlO1d
Cellule de Fenel
Cellule polaite J10Id '\
Anticylolle su.btJOpicalFJOnt polaite
a) Position statistique des cellules au solstice d'lù\'eJ boJéal
Tropique45e pa:rallé1eCelde polarre EquateurPôle nard
du CaIreeraI~tiql1e
Cellule Cellule de
de Fenel Ha,llev noId
Cellule
polaite nœd
Convergence inteItI0lri.ca.\eFlont polaite Anticylone subtIopicaI
b) Position statistique des cellules au solstice d'été boIéal
Document 1.10 - Le balancement saisonnier de l'atmosphère dans l'hémisphère nord
La description est plus aisée si on part de l'équateur. La situation tropicale
boréale ne diffère pas de la précédente. Une ceinture anticyclonique dynamique
jalonne le tropique du Cancer: anticyclone des Midway et des îles Hawaï dans
le Pacifique nord, anticyclone des Açores dans l'Atlantique nord. Les alizés du
nord-est qui s'en échappent vont à la rencontre des alizés du sud-est au-dessus
d'une ligne à peu près équatoriale: la convergence équatoriale ou équateur
29