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mercredi 18 janvier 2012

Le réchauffement climatique et le phénomène des glaciations.


La précession des équinoxes est le lent déplacement de l'axe de rotation de la Terre sur elle même. Celui-ci décrit un cône sur une période de 25 800 ans (plus précisément 25 765 ans). Un peu comme une toupie en rotation sur laquelle on donne un petit coup.

Du fait de cette rotation (autours de l'axe polaire), la Terre est légèrement aplatie aux pôles. De plus, n'oublions pas que l'axe polaire de la Terre est incliné de 23°27’ par rapport à l'écliptique. Ainsi l'attraction gravitationnelle de la Lune n'est pas uniforme. Elle crée un couple de force qui tend à ramener le plan équatorial sur le plan de l'écliptique. Mais son influence ne permettant pas de le faire, cela crée uniquement une perturbation sur l'axe polaire que l’on nomme: la précession des équinoxes. (Le Soleil joue bien évidement le même rôle mais est moins important.)

L'existence du renflement équatorial de la Terre fait varier l'intensité du couple exercé par la Lune. Par conséquent, un nouvel effet vient perturber l'axe polaire : c'est la nutation. L'axe polaire décrit alors une ellipse en 18,6 ans. L'addition des effets de précession et de nutation donne la trajectoire apparente du pôle céleste : un cercle dentelé.

http://florenaud.free.fr/Precession.php

C'est la position du Soleil par rapport à cet axe de rotation qui détermine les saisons, donc les solstices et les équinoxes. Quand la Terre passe à un point donné de son orbite, selon l'orientation de son axe de rotation, on sera au printemps, en été, en automne ou en hiver (et l'inverse pour l'autre hémisphère). Présentement, les rayons du soleil frappent l'hémisphère en été plus verticalement qu'en hiver. Ce qui aide à réchauffer la terre. En effet, les rayons du soleil d'été, hauts dans le ciel, arrivent sous un angle abrupt et chauffent la terre beaucoup mieux que ceux de l'hiver, qui frappent le sol avec un angle peu marqué.

La durée du jour demeure un facteur important dans l'explication de la chaleur des étés et de la froidure des hivers, par contre l'incidence de la lumière du soleil est en réalité plus importante. En été, dans l'Arctique, bien que le soleil brille 24 heures sur 24, il fait plutôt froid, parce le soleil est bas sur l'horizon et que sa lumière arrive sous un angle faible.

http://www.phy6.org/stargaze/Fsunangl.htm


Si on ajoute à cela que l'orbite de la Terre est elliptique, on constate que la saison va changer au point où la Terre est la plus proche du Soleil (là où le Soleil la chauffe le plus). La terre est plus proche du soleil à l'époque du froid d’hiver, autour du 3 – 5 janvier. Au moment où l'hémisphère nord est en hiver et reçoit une moindre quantité de lumière du soleil (les heures d’ensoleillement étant au minimum), la terre en reçoit globalement un maximum (la variation est d'environ 3%.) puisqu’elle se trouve à son périhélie. Ceci adoucit les hivers nordiques, et les étés nordiques sont aussi tempérés, puisqu'ils se produisent quand la terre est la plus éloignée du soleil (à son aphélie).


Avoir l'été proche du Soleil et l'hiver loin ou l'inverse, a ainsi une conséquence sur le climat de la Terre. La précession des équinoxes a donc une influence climatique.



Actuellement, l'hiver de l'hémisphère nord se produit quand l'axe de l'orbite terrestre est éloigné du soleil. Cependant, puisque cet axe se déplace autour d'un cône, dans environ 12 900 ans la même partie de l'orbite sera rapprochée du soleil : ce sera alors l'été lorsque la terre sera au plus près du soleil. Tout comme cela était il y a 12 900 ans, à peu de chose près, cette période coïncidant à l’époque avec la création de la mer de Champlain, causé par un réchauffement de la terre.

Milankovich fait remarquer que les hivers ayant été plus froids, plus de neige était tombée et alimentait les glaciers géants. En outre, dit-il, la neige réfléchit la lumière du soleil puisque elle est blanche. Après l'hiver, la terre recouverte en permanence de neige se réchauffe d'autant moins efficacement. Le climat étant le reflet d'un équilibre entre facteurs opposés, Milankovich a pensé que ce seul fait était suffisant pour déranger cet équilibre et explique la cause des périodes glaciaires.


L'axe polaire décrit le cône de précession en 25 800 ans dans le sens rétrograde (sens contraire aux aiguilles d’une montre). On en déduit que tous les 25 800 ans, l'axe polaire est dirigé vers le même point sur la voûte céleste. Entre temps, il indique une succession de points : le cercle de précession. Le centre de ce cercle correspond à la projection de la normale (la perpendiculaire) à l'écliptique sur la voûte céleste (ce point ne change quasiment pas). Ainsi, deux fois par an, l'angle est le maximum possible: aux solstices d'été et d'hiver, il atteint 23.5 degrés. Au solstice d'été (aux alentours du 21juin) le pôle nord est incliné vers le soleil, au solstice d'hiver (autour du 21décembre) il s'oriente à son opposé.


Si aujourd'hui le pôle céleste est près de Polaris (ou Etoile Polaire), il y a 4000 ans, il se trouvait dans la constellation du Dragon. Et, il y a environ 12 900 ans, il se trouvait près de Véga dans la constellation de la Lyre. Dans 5000 ans, il se trouvera dans la constellation de Céphée, pour se déplacer à nouveau vers Véga dans moins de 12 900 ans, complétant ainsi une période entière de la précession des équinoxes.

Ainsi, il y a quelques 14 000 ans (16 000 ans ?), la marge de la calotte glaciaire se situait au sud des Grands Lacs actuels, lesquels n'existaient pas encore. La calotte commençait à fondre et sa marge à retraiter. Mille cinq cents ans plus tard, soit il y a environ 12 500 ans, le front avait retraité passablement vers le nord, mais ce qui est aujourd'hui la vallée du Saint-Laurent demeurait toujours recouvert de glace. Il y a 12 000 ans, le retrait de la glace continuait sa progression et le drainage se faisait toujours vers le sud. Mille deux cents ans plus tard, il y a 10 800 ans, le front de glace a retraité au nord de ce qui est aujourd'hui la vallée du Saint-Laurent. La dépression au front de la glace se trouvait sous le niveau de la mer et fut par conséquent envahie par les eaux salées marines. http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/retrait.glaces.html

La région des basses-terres du Saint-Laurent a été envahie par un mélange des eaux de la fonte du glacier et celles de l'océan Atlantique. On a appelé cette masse d'eau la mer de Champlain. Ainsi, entre 12 000 et 9 500 ans avant aujourd'hui, cette immense nappe d'eau s'étendait des Appalaches jusqu'aux contreforts des Laurentides. C’était l’époque correspondante à l'été lorsque la terre était au plus près du soleil, il y a de cela environ 12 900 ans, et que les rayons du soleil frappaient le sol avec un angle abrupt.

La mer de Champlain s'est retirée, vers 7 500 ans avant aujourd'hui, et les basses-terres ont finalement émergé. Le fleuve Saint-Laurent a trouvé son lit actuel et le couvert végétal s'est développé. Peu à peu, la faune a occupé les eaux du fleuve et les étendues boisées. Finalement, il y a 6000 ans, la glace était loin de nos régions.


Il est intéressant de connaître de manière relativement précise l’époque correspondant à chacun des cycles où les rayons du soleil, en été, frappaient le sol avec un angle abrupt (le pôle nord étant incliné vers le soleil) pendant que la terre était au plus près du soleil. Tandis qu’en hiver les rayons du soleil, frappaient le sol avec un angle peu marqué (le pôle nord s’orientait à l’opposé du soleil) et la terre était alors au plus loin du soleil. Cela se produisait à l’époque de transition de la dernière glaciation lors du dernier réchauffement planétaire jusqu’à l’époque actuelle, où on se rappelle que les rayons du soleil frappent l'hémisphère en été, toujours plus verticalement qu'en hiver (le pôle nord étant incliné vers le soleil en été) à la différence que la terre est au plus loin du soleil. Ce qui expliquerait le réchauffement progressif de la terre vers 11 000 ans B.C. jusqu’à aujourd’hui. Tout en tenant compte que les déglaciations ne se font jamais de façon continue, comme le précise Pierre Richard, professeur au Département de géographie de l'université de Montréal.


Ainsi, la même théorie expliquerait les raisons pour lesquelles, nous nous dirigeons inexorablement vers un refroidissement de la planète, mais à plus long terme. Puisqu’il s’est écoulé à peu près 50% de la période de la précession des équinoxes soit 12 900 ans, que nous fixons cet évènement géologique du réchauffement planétaire approximativement à 12 800 ans passés et que nous subissons le retour du balancier.

Par contre, j’en conviens, il serait hasardeux d’affirmer que la période de froid annoncée par Khabiboullo Abdoussamatov soit ultimement causé sur la base de cette seule théorie, car nous ne sommes tout de même qu’au début de la deuxième partie de la période de précession. Mais cela vient à tout le moins appuyer cette hypothèse et expliquer les raisons qui me laissent croire à la raisonnable « probabilité » de l’exactitude de ladite hypothèse.


Nous serons fixés d’ici… le prochain millénaire. Mais qu’est-ce que c’est mille ans dans le calendrier du cheminement de l’Humanité?

Comme l’exprimait si bien Pierre Falardeau: Les beux sont lents, mais la terre est patiente. Et à la retraite, j’ai tout mon temps. 

François Langlois

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