Théorie astronomique du climat et glaciations .

La théorie de Milankovitch

(dans les années 1920, précurseurs Adhémar 1842, Croll 1875)

Les géologues alpins ont reconnu six cycles glaciaires-interglaciaires principaux au cours de la période pliocène-quaternaire(le dernier épisode glaciaire, le Dryas, c'est produit dans l'hémisphère nord il y a 10 000 ans), définis dans les Alpes à partir de l'étude des terrasses fluviales, des remplissages karstiques et des moraines. Les paysages et les dépôts sédimentaires ont enregistré des phases d'extension glaciaire, mais ces phases sont également enregistrées dans les glaces polaires et dans la sédimentation océanique. Les paléotempératures sont estimées par des méthodes isotopiques.

La théorie de Milankovitch explique ces variations climatiques géologiques selon trois paramètres astronomiques interférant entre eux:

L'excentricité de l'orbite terrestre

La terre parcourt une révolution gravitationnelle autour du soleil selon une élliptique dont un des foyers est le soleil. Son parcours gravitationnel peut cependant varier sur des centaines de millions d'années entre un orbite presque circulaire, et une élliptique "aplatie" dont la diamètre passant par les deux foyers est maximum. Ces variations se produisent notamment pour la terre sous l'influence des positions des autres planètes (théorie cataclysmique de 2012 de l'alignement planétaire). On définit ainsi l'excentricité d'une planète, 0 pour une orbite circulaire, entre 0 et 1, les éllipses. L'excentricité de la terre varierait ainsi sur des périodes de 100 000 ans à 413 000 ans(eduscol site planet terre)

L'aphélie et la périhélie sont les points de croisement entre l'orbite terrestre et les foyers de l'élliptique(dont un est le soleil), dans l'ordre suivant: périhélie - soleil- foyer théorique- aphélie.

La durée des saisons est proportionnelle au périmètre parcourut entre les solstices et les équinoxes, la saison la plus longue sera donc celle dans laquelle se trouve l'aphélie. Actuellement, l'aphélie correspond au 4 juillet, et la périhélie au 3 janvier, La vitesse orbitale est à son maximum à la périhélie, et minimale à l'aphélie, on a donc un hiver un peu plus court que l'été, un printemps également plus long que l'automne. En 2006, l'été a été de 4,66 jours plus long que l'hiver dans l'hémisphère nord, et c'est l'inverse dans l'hémisphère sud.

Par l'action combinée de la variation du grand axe de l'écliptique et de la précession des équinoxes, la périhélie et parahélie avance lentement dans les saisons.

Quand le solstice d'été se trouve à l'aphélie on a des étés longs et humides favorable à la construction de la calotte glaciaire qui ne fond pas, le solstice d'hiver est poche de la périhélie, on a donc un hiver doux, neigeux, et cette neige au pôle nord qui ne fond pas, se tasse et construit la calotte glaciaire; inversement un solstice d' été à la périhélie sera favorable à la fusion des glaces. Plus l'excentricité est faible, proche du 0 du cercle, moins les variations de températures seront grandes et donc favorable à un état stable, plus l'excencitricité augmentera, plus la fusion des glaces ou leur construction augmentera en fonction de la position du solstice d'été ou d'hiver proche de l'aphélie.

Dans les 10 000 prochaines années, dans l'hémisphère  nord, les hivers devraient être plus longs et les étés plus courts.

L'inclinaison de l'axe orbitale: qui fait varier l'ensoleillement selon la latitude. Cette inclinaison qui correspond à l'angle de la perpendiculaire au plan de l'écliptique et l'axe orbitale de la terre, est actuellement de 23°5 et varierait de 22°02 et 24°30 sur une période de 41 000 ans. Quand l'inclinaison diminue, les saisons sont moins contrastés, ainsi que les différences selon la latitude, inversement le contraste augmente avec l'inclinaison. Une inclinaison forte donnera un été chaud, favorable à la fusion, inversement, une inclinaison faible donnera un été frais

L'hémisphère nord est le siège du début d'une glaciation car au sud la calotte arctique bouge peu, alors que du fait de l'effet albédo de l'hémisphère nord très continental, la glaciation l'a recouvert souvent en grande partie, alors qu'à d'autre période la calotte arctique n'existait pas.

La précession des équinoxes: la position apparente du soleil sur la voute céleste change lentement sur la voûte céleste, ceci est due au fait que l'axe de la terre décrit un cône dont le sommet serait le barycentre de la terre si bien que le soleil si l'on prend comme référence son lever à l'aquinoxe du printemps, semble suivre un trajet inverse sur des milliers d'années que le sens giratoire de l'axe terrestre. Un cycle complet dure 26000 ans, et influe également sur les variations de l'ensoleillement des latitudes en modifiant l'angle d'inclinaison des rayons solaires sur la surface terrestre. Son effet peut donc s'ajouter ou se retrancher à celui de l'inclinaison orbitale.

 voir site

 www.astrosurf.com/.../precession.html

Théorie astronomique du climat
 

Les cycles de glaciation de l'ordre de 100 000 ans séparés par des cycles interglaciaires de 10 000 ans, parfois eux même entrecoupés de petites glaciations, pourrait donc s'expliquer par des données astronomiques selon les trois facteurs ci- dessus. D'autre part, les gaz à effet de serre diminuent avec la glaciation: la vapeur d'eau(air froid et sec), le méthane stocké dans le permafrost,  le CO2, dont le stockage dans l'océan  augmente avec la baisse de température de l'océan; et inversement augmentent dans l'atmosphère avec la température de l'océan qui diminue le point de saturation de ces gaz, l'océan "dégaze".

-Et si un réchauffement pouvait induire une forte activité sismique, et une forte activité sismique un refroidissement?
On sait que les dernières glaciations au cénozoïde, correspondent bien à des phases de cycles astronomiques décrit par Milankovitch, à savoir: l'inclinaison de l'axe orbitale terrestre, l'excentricité de l'éliptique, la précession des équinoxes, tel que le prévoyait la théorie astronomique du climat. Hors la périodicité de ces cycles est très grande, ex: 21 700 ans pour la précession, 41 000 pour l'obliquité, 100 000 l'excentricité. Donc selon que ces cycles seront ou non en phase pour favoriser une hausse ou une baisse de température, l'impact résultant sera très variable. L'impact séparé de chacun de ces cycles devrait se traduire par une courbe de température sinusoïde, et la résultante des trois donnerait une courbe périodique très complexe, et non pas ces phases de réchauffement régulière suivi d'une baisse brutale qui évoque plutôt un évènement brutal.
On peut donc se poser la question s'il n'y a pas un seuil "gaz à effet de serre" critique, seuil à partir duquel, le méthane stockée par l'océan et les glaces "dégaze"+++, cet échauffement entraîne une hausse des température des océans critique, responsable de l'anoxie des fonds marins, putréfaction, et encore production de méthane, et d'une évaporation d'eau majeure, hors la vapeur d'eau a un effet de serre majeure, puisque si elle disparaissait, je crois que la température chuterait à -18°C!
Hors si la masse de l'océan diminue,la pression diminue, le mouvement des plaques tectoniques augmentent, l'augmentation de la sismicité devient régulière, fragilise la croûte terrestre, et peut être, à l'occasion d'un évènement astronomique, l'effet marée+ un alignement planétaire ect...un évènement volcanique majeur se produit, envoie dans la stratosphère un nuage de poussière diminuant fortement l'ensoleillement et entame une nouvelle glaciation, qui deviendra majeur quand les conditions cycliques astronomiques seront réunis.
Maintenant faisons un petit rappel de l'histoire de notre planète et voyons si notre scénario s'intègre dans l'histoire universelle.
Définissons tout d'abord le vivant comme le principe de conservation de l'énergie originelle. Une étoile disperse régulièrement son énergie de fission jusqu'à sa disparition.  La terre en son coeur, conserve une partie de l'énergie originelle, qui perdure sous forme cinétique(rotation, révolution), de chaleur entretenu par les mouvements de frictions(subduction de la croûte océanique), et perd de la chaleur par radiation et convection, perte que son atmosphère limite.
Lorsque les océans primitifs se sont formés suite à son refroidissement, elle a perdu en énergie++. C'est alors qu'eut lieu des réactions de catalyse qui ont pour principe d'économiser l'énergie nécessaire à une réaction chimique. C'est exactement ce qui se passa avec l' apparition des unicellulaires capable de réactions biochimiques enzymatiques! Puis les premiers organismes capables d'utiliser l'énergie solaire  par photosynthèse, apparurent: les cyanobactéries. Mais les cyanobactéries captaient le C02 dissous dans l'océan, utilisait le carbone, et rejetait de l'oxygène que l'océan stockait du fait de l'oxydation du fer océanique qui précipitait, jusqu'à épuisement du fer, si bien que l'océan dégazait de l'oxygène, gaz toxique pour les unicellulaires anaérobies. Cela déboucha sur "la grande oxygénation", il y a 2,4 milliards d'années et la disparition massive des êtres unicellulaires de l'océan. Mais l'oxygène n'a pas d'action "effet de serre" car sa structure bi-atomique ne peut absorber le rayonnement électromagnétique du soleil; donc la terre refroidissait. Il y a 750 millions d'années eut lieu la grande glaciation dite"boule de neige", la terre ayant pratiquement gelé complètement. Qui sait si elle ne dû pas sa survie aux cellules eucaryotes, capable d'utiliser la combustion de l'oxygène, apparues après la grande oxydation? Par la suite l'évolution vers des êtres pluricellulaires, les uns producteurs d'O2 par photosynthèse, les autres dégageant du CO2 par respiration mitochondrial, de plus en plus complexes expliquent peut être que le taux d'oxygène se fixa vers 21°/°.
Il y eut également semble t-il, un refroidissement, il y a 65 millions d'années, à l'époque de la disparition des dinosaures; elle aussi assez brutale. On sait qu'il y eut d'abord de grands dinosaures herbivores, puis des carnivores. Est ce que, comme nos ruminants, ces grands herbivores produisaient du méthane? Ce gaz à effet de serre engendra t-il des sécheresses, favorisant l'évolution vers des rongeurs ou des charognards qui évoluèrent, suite à un refroidissement vers des carnivores qui diminuèrent le nombre d'herbivores, mais peut être insuffisamment. Et lorsque l'effet de serre du méthane, s'ajouta à une période astronomique de réchauffement, un réchauffement majeur fut un facteur favorable à la sismicité qui était importante à cette époque. Ce qui n'empêche pas le rôle d' extinction par une grosse météorite.

-Mais cette sismicité n'aurait t-elle pas engendré un bouleversement des chambres magmatiques et une inversion du champs magnétique avec annulation momentanée favorisant la chute d'une météorite?

Par le métabolisme, le monde végétal avec le cycle de Calvin-Benson ou le monde animal avec le cycle de Krebs, le monde vivant semble se définir comme l'héritier de la conservation de l'énergie solaire par notre mère la terre