Étape 8 : L’avenir du passé

L’avenir du passé, c’est là que la géologie intervient pour prédire l’avenir. Après le Tourmalet, il n’est peut-être plus difficile de prédire le vainqueur du Tour de France Femmes. Il est beaucoup plus difficile de prédire l’avenir du climat de notre planète, mais nous pouvons utiliser le passé pour y parvenir.

Le dernier jour de la course nous amène au nord des Pyrénées. Le point culminant de la course est beaucoup plus bas qu’hier. L’étape du jour se déroule autour de la ville de Pau, située dans le bassin aquitain. C’est une région au paysage doux.

Le bassin aquitain est entouré par les Pyrénées au sud et par les basses collines du Massif central au nord-est. Les pentes des Pyrénées et du Massif central déclinent vers la vallée centrale de la Garonne. Il s’agit de la principale rivière qui traverse la région. Les sédiments qui remplissent le bassin aquitain sont étroitement liés à l’évolution des Pyrénées. Voir l’étape 7.

Coupe géologique nord-sud de la zone nord-pyrénéenne et du bassin sud-aquitain montrant l’âge des roches accumulées sous la ville de Pau. Source : Lacan et al. 2012

Dans un premier temps, le peloton traversera le Gave de Pau qui prend sa source dans les Pyrénées, près de la frontière espagnole. Ensuite, le peloton se dirigera vers le sud, dans une région plus vallonnée, plus proche des Pyrénées. Le Bassin aquitain a donné son nom à l’intervalle de temps géologique appelé Aquitanien.

Le passé prédit l’avenir

L’Aquitanien s’étend de 23 millions à 20 millions d’années. Il s’agit du stade le plus ancien de la période du Miocène. Dans le Bassin aquitain, les dépôts typiques de l’Aquitanien sont constitués d’argiles marines, de crags (dépôts lagunaires) et de sables. La partie sud du bassin aquitain, les environs de Pau, est construite à partir de sables et de graviers appelés molasse. Celle-ci a été arrachée à la ceinture montagneuse ascendante des Pyrénées.

Le Miocène a récemment fait l’objet d’une attention accrue de la part des chercheurs qui tentent de mieux utiliser le passé pour prédire le climat futur. Le climat du Miocène est décrit comme un climat de refroidissement caractérisé par une concentration atmosphérique deCO2 beaucoup plus faible que dans le climat de serre connu jusqu’à il y a environ 34 millions d’années. Les niveaux de CO2 pourraient avoir été comparables aux valeurs préindustrielles actuelles au début du Miocène.

l'avenir du passé
Échelle des temps géologiques (via la Geological Society of America). À gauche, le Miocène et l’Aquitanien.

Nous savons qu’au Miocène, il y avait une calotte glaciaire permanente sur l’Antarctique, mais l’étendue de la couverture glaciaire sur l’hémisphère nord est incertaine. À la fin du Miocène, la position du continent et le type de végétation étaient assez semblables à ceux d’aujourd’hui.

Changement climatique

Le climat de refroidissement du Miocène a été interrompu par une période de chaleur intense, connue sous le nom d’Optimum climatique du Miocène. L’optimum climatique du Miocène a duré de ~17 à ~14 Ma et a été l’intervalle de temps le plus récent sur Terre avec des niveaux deCO2 supérieurs à 450 ppm. Le réchauffement est dû à l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère, très probablement causée par un volcanisme intense.

L’augmentation relativement rapide du CO2 jusqu’à 500-600 ppm pendant l’optimum peut être considérée comme l’une des meilleures analogies pour le climat futur. En étudiant, par exemple, l’évolution de la température sur terre et sur mer, les changements dans la taille de la calotte glaciaire de l’Antarctique ou le niveau de la mer à travers l’optimum climatique du Miocène, les chercheurs peuvent se faire une idée beaucoup plus précise de la manière dont le climat mondial sera affecté par l’augmentation des niveaux de CO2 à plus de 500 ppm à l’avenir. En savoir plus.

Pionnier : Inge Lehmann

Nous souhaitons rendre hommage à une dernière pionnière de notre série à l’occasion de ce Tour de France Femmes. Si la classification générale n’a pas vu de changements spectaculaires, Johanna Lehmann, elle, en a vu. Elle a utilisé les ondes sismiques pour faire une découverte très importante sur l’intérieur de la Terre.

Au XIXe siècle, les sismologues supposaient que le noyau était en fusion, à l’état semi-liquide, et que les ondes S ne pouvaient pas traverser ce liquide. On a supposé que les ondes P étaient réfléchies par le liquide et qu’elles étaient également détectées au-delà de 140°. Cependant, des ondes P ont également été observées entre 105° et 140°. Il s’agit d’un phénomène qui ne peut s’expliquer par un noyau interne liquide. Ils ont donc supposé que les sismomètres signalant des ondes P entre 105° et 140° étaient défectueux. Inge Lehmann a suggéré que ce phénomène pouvait s’expliquer si la Terre avait un noyau interne solide à l’intérieur du noyau externe en fusion.

Inge Lehmann (13 mai 1888 – 21 février 1993) a étudié à l’université de Copenhague et au Newnham College – un collège féminin de l’université de Cambridge. La carrière de Mme Lehmann dans le domaine de la sismologie a débuté en 1925 lorsqu’elle est devenue assistante à l’université de Copenhague.

En 1936, Lehmann a publié son article le plus important, intitulé simplement « P ». Cet article a révolutionné notre compréhension de la structure de la Terre. Cela suggère la présence d’un noyau interne solide.

Avant et après Inge

Bien qu’elle ait fait l’une des plus grandes découvertes dans le domaine des géosciences, elle n’a été reconnue que tardivement. En 1952, Lehmann a été pressenti pour devenir professeur de géophysique à l’université de Copenhague, mais il n’a pas été nommé. En 1953, elle a pris sa retraite de l’Institut géodésique du Danemark et s’est installée aux États-Unis. Ses connaissances en sismologie se sont avérées utiles pendant la guerre froide, car elle était capable de reconnaître les essais d’armes nucléaires sur un sismographe.

l'avenir et le passé
Vous avez accompli quelque chose en science lorsqu’il y a une Terre avant et après Inge.

Heureusement, elle a été reconnue plus tard et a obtenu des postes importants. En 1971, elle a reçu, en tant que première femme, l’un des prix les plus prestigieux de la géophysique : la médaille Bowie. Elle a également reçu plusieurs autres médailles et prix pour ses réalisations scientifiques. Inge Lehmann a publié son dernier article scientifique en 1987, à l’âge de 99 ans !

Elle est aujourd’hui considérée comme l’une des plus grandes chercheuses danoises. En raison de sa contribution à la science géologique, l’American Geophysical Union a créé en 1997 la médaille annuelle Inge Lehmann pour honorer « les contributions exceptionnelles à la compréhension de la structure, de la composition et de la dynamique du manteau et du noyau de la Terre ». L’une des stations de mesure sismique du Groenland porte son nom.

  • Kasia Sliwinska

    I am employed as a senior researcher at the Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS). In my work I primarily focus on major climatic transition events that have taken place over the last 60 million years. For that purpose, I mainly combine microfossils (such as dinocysts – fossil remains of a form of marine plankton called dinoflagellates) and molecular fossils (such as membrane lipids of archea and bacteria, which are preserved in sediments over million of years). In addition to climate information, fossil dinocysts can also be used to tell the age of sedimentary rocks, so that is what I am doing too. My main research focus area stretches from the Arctic to the North Atlantic. Over the last years I have mainly been working on the Miocene Climatic Optimum (which took place 17 and 14 million years ago), the most recent interval in Earths history with CO2 levels over 400 ppm. I am Polish by birth and Danish by choice. I currently live in Denmark – the second most cycling country in the world, so I bike a lot!


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