Cours les variations du niveau marin

publié le 07/12/2010,
par  Jean-Michel Pelata

• LES VARIATIONS DU NIVEAU MARIN.

• I) MISE EN EVIDENCE

L’étude des strates sédimentaires au niveau local montre des variations de faciès ( caractéristiques du milieu de dépôt des sédiments) : mer profonde ; peu profonde, milieu saumâtre, continental…. Ces variations témoignent de variations du niveau marin. Ces variations sont cycliques , on observe, une hausse du niveau qui se traduit par un recouvrement de zones continentales que l’on appelle TRANSGRESSION et suivie toujours dans un délai plus ou moins long du phénomène inverse qualifié de REGRESSION qui entraîne une LACUNE STRATIGRAPHIQUE. Ces données, forcément locales, témoignent donc des variations locales du niveau marin à des échelles de temps de l’ordre du million d’années. En étudiant ces variations dans différents endroits, il est possible de mettre en évidence des variations globales.
Une des plus connues est la transgression majeure du Crétacé pour laquelle on a pu évaluer le niveau moyen des océans à 300 m au-dessus du niveau actuel ce qui en fait la plus importante transgression marine des 200 derniers millions d’années.
L’étude des lignes de rivages doc 2 p39 permet de reconstituer là encore localement les variations du niveau marin sur les dernières centaines de milliers d’années. les traces les plus anciennes sont effacées par l’érosion. Ces traces mettent en évidence des variations du niveau de l’ordre de la centaine de mètres sur des périodes de la dizaine de millier d’années et notamment une régression très importante il y a environ 20 000 ans avec un niveau moyen des océans inférieur de 120 m au niveau actuel.
Les données satellitales ( Topex Poseidon) ont permis de mesurer une hausse du niveau moyen des océans de 13 mm en 11 ans.

Le niveau marin a donc toujours fluctué au cours des temps avec des périodes de niveau haut ( Crétacé ) et de bas niveau ( il y a 20 000 ans )

• II) LES CAUSES DE SES FLUCTUATIONS.

• 1) Les causes locales.

Les variations du niveau marin au niveau local peuvent résulter de variations locales de la hauteur de la zone continentale considérée. Les zones continentales peuvent en effet se soulever ( surrection ) ex :
ou bien s’enfoncer ( subsidence) ex :
Ces variations locales sont fréquentes sur des échelles de temps de l’ordre du MA mais elles ne peuvent expliquer les variations globales constatées.

• 2) Les causes globales.

Le principe d’actualisme et des observations d’ordre isotopiques permettent d’affirmer que la quantité totale d’eau (sous ses trois états physiques ) sur la terre est restée constante durant les 600 derniers millions d’années. Il faut donc trouver des causes à ces variations.

• a) La dilatation thermique.

Le réchauffement de l’eau entraîne sa dilatation avec un coefficient de dilatation de 3 10-4 par °C . Cette dilatation est responsable d’une hausse d’ environ 90 cm par °C de hausse.
Elle peut agir pour des périodes de l’ordre du siècle compte tenu de l’inertie thermique de l’eau et de la masse totale d’eau. Il n’en reste pas moins que des variations locales de température sont constatées au niveau de la surface avec des réchauffements de l’ordre de 0.5°C .

• b) Les glaces

Seules les glaces continentales ( glaciers ) et les calottes polaires antarctique et groenlandaises peuvent influer sur le volume des océans. La banquise n’a aucun effet sur celui ci. La fonte de toutes les glaces continentales actuelles représentées essentiellement par les calottes polaires et groenlandaise entraînerait une hausse de 70 m du niveau marin par rapport à l’actuel.
La régression du quaternaire ( 20 000 ans ) s’explique par une hausse d’un facteur 3 du volume actuel des glaces continentales , or cette période coïncide avec le maximum glaciaire du quaternaire ( les glaciers recouvraient toute l’Europe du nord jusqu’au nord de la France) Période du Wurm Cette étendue importante des glaciers et des banquises a augmenté l’albédo et permis encore de diminuer la température ( rétroaction positive).
La fonte des glaces et leur création se font sur une durée de l’ordre du millénaire

• c) Les variations de la hauteur des fonds océaniques.

Les dorsales océaniques représentent la plus grande formation de la planète avec une longueur totale de 70 000 km sur une largeur d’environ 1 000 km et une hauteur d’environ 2 000 m . On constate actuellement que, selon l’activité de cette dorsale et notamment la vitesse à laquelle elle forme les fonds océaniques, la profondeur de celle ci varie. Les dorsales dites rapides sont moins profondes d’environ 500 m que les lentes. Les variations de volume des dorsales océaniques se font sur des durée de l’ordre du million d’année
D’après le principe de l’actualisme, il semble logique d’envisager que dans le passé, le phénomène était identique.
Ainsi, au crétacé, l’expansion des fonds océaniques était relativement rapide sur tout le globe et donc les dorsales étaient moins profondes qu’aujourd’hui donc le niveau des océans était plus haut. De plus, cette activité volcanique importante a rejeté beaucoup de CO2 dans l’atmosphère, donc effet de serre important et hausse des températures. Beaucoup d’océans et peu de surfaces continentales donc peu d’altération des minéraux et donc peu de consommation de CO2 atmosphérique. Hausse de la température qui entraîne une fonte des glaces et la dilatation de l’eau et donc hausse du niveau de l’eau. Disparition des glaces donc diminution de l’albédo et donc hausse des températures .
Tous ces phénomènes fonctionnent en rétroaction positive et expliquent à la fois le climat chaud et le niveau élevé des océans

• d) Les variations de surface et d’érosion continentale.

Les continents s’érodent au cours du temps, plus ils ont élevés, et fractionnés et plus les éléments issus de l’érosion vont aller s ‘accumuler dans les océans entraînant une hausse du niveau de celui-ci. A certains endroits, embouchures des grands fleuves, proximité des grands reliefs, les sédiments s’accumulent et forment de nouvelles surfaces continentales.
Ce phénomène agit lui aussi sur des durées de l’ordre du million d’années.

L’ensemble des facteurs indiqués ici permet d’expliquer les variations du niveau moyen des océans constatées au cours des temps.
Le niveau moyen des mers augmente régulièrement depuis 50 ans, et la majorité de la population mondiale vit en bordure de mer et à de faibles altitudes donc ! ! !

voir le site http://flood.firetree.net/ pour visualiser les conséquences des variations du niveau marin au niveau mondial et local


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