Les Sciences de la Vie et de la Terre
par Jacques Florimont

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Spécialité TS

Thème 2: ENJEUX PLANETAIRES CONTEMPORAINS

Chapitre 1: Evolution récente du climat et de l'atmosphère

TP n°17: Les isotopes et l'évolution récente du climat.

Il existe plusieurs isotopes stables de l'oxygène dont 16O et 18O qui sont les plus abondants (respectivement 99,8 % et 0,2 %).On les retrouve dans tous les composés oxygénés naturels, notamment l'eau et les carbonates. Dans l'eau existent aussi des isotopes de l'hydrogène 1 H, 2H = D (Deutérium) et 3H (tritium).
Comment les isotopes de l'eau renseignent-ils sur les paléoclimats?
  1. Les isotopes dans l'eau.
    • Rappelle ce qu'est un isotope.
    • Donne les formules possibles des molécules d'eau
    • Calcule le rapport H218O / H216O dans l'eau.
    • Le rapport H218O / H216O peut être mesuré par spectrométrie de masse dans différents échantillons. Il existe des variations extrêmement faibles de ce rapport dans les océans (de l'ordre de ± 0,1%) et un peu plus importantes dans les précipitations, pluie et neige (de l'ordre de ± 3% ).Un indice permet d'exprimer ces différences, le δ18O . Le δ18O indique la différence entre le rapport 18O / 16O mesuré dans l'eau de mer et ce rapport mesuré dans un échantillon (éch.) donné. Il se calcule selon la formule suivante :
    • Que signifie une valeur positive du δ18O ?
    • Qu'indique une augmentation du δ18O d'une mesure à une autre (de + 10 0/00 à +20 0/00 par exemple)?
  2. La glace mémoire récente du climat.
    • La glace prélevée par carottage dans les calottes glaciaires de l'Antarctique et de l'Artique au Groënland, résulte du tassement et de la compaction de précipitations neigeuses. On a relevé la composition isotopique de la neige ou de la glace en fonction des températures moyennes de formation de ses cristaux en Terre Adélie (Antarctique et et au Groënland.


      Décris l'évolution des δ18O et des δD des glaces en fonction de la température. Explique ces variations.
    • Corrélation delta isotopique / latitude: Pour différentes stations, on a mesuré le δ18O des précipitations. Les résultats obtenus ont permis de tracer la carte suivante:
      Emet une hypothèse pour expliquer les variations observées..
    • Le δ18O des eaux de précipitation varie avec la température.
      Corrélation delta isotopique / température: en téléchargement
      Construire le graphique (nuage de points) δ18O/température, puis tracer la courbe de tendance et calculer le coefficient directeur.
      Que pouvez vous conclure?
    • Utilisez les informations précédentes pour compléter les schémas expliquant la relation entre le δ18O dans l'eau de mer et le climat.
      Isotopes de l'oxygène et variations du niveau de la mer
  3. Mesurer le δ18O de l'eau de mer au cours du temps.
    • Les foraminifères sont des organismes unicellulaires hétérotrophes (protozoaires) aquatiques. Ils vivent dans un test ("coquille") calcaire qui s'accumule à leur mort dans certaines conditions sur les fonds marins. Le groupe est très diversifié tant d'un point de vue morphologique que biologique.
      Ainsi certaines espèces sont planctoniques alors que d'autres vivent sur les fonds (On les dit alors benthiques) à diverses profondeurs selon les espèces.
      Foram. benthiqueForam. benthiqueForam. planctoniqueForam. planctoniqueForam. planctoniqueForam. planctonique
      Test de foraminifère benthique (MET)- 400 mm
      Tests de foraminifères
      planctoniques et benthiques (MO)
      (Passez la souris pour les identifier)


    • Determiner les informations que l'on peut déduire de l'évolution du δ18O des foraminifères au cours des derniers 800000 ans.
Dernière modification le Lundi 14 Avril 2014 à 18:50.