Corrigé bac SVT 2025 Métropole jour 1 — Exercice 2 : Le climat au Dryas récent

Introduction

La dernière glaciation (Würm) a culminé il y a environ $21000$ ans ; depuis, la Terre est entrée dans l'interglaciaire actuel, l'Holocène. Cette déglaciation n'a pas été régulière : après un réchauffement (Bølling--Allerød), le Dryas récent ($12800$ à $11500$ ans BP) interrompt brutalement la sortie de glaciation autour de l'Atlantique Nord. Le climat d'une époque révolue ne se mesure pas : on le reconstitue par des indicateurs paléoclimatiques enregistrés dans des archives naturelles. Le sujet en fournit trois (carte de référence) : le thermomètre isotopique d'une carotte de glace du Groenland (document 1), l'enroulement d'un foraminifère des sédiments marins au large de la Norvège (document 2), les pollens d'une tourbière des Pyrénées (document 3). Deux questions : quel climat régnait au Dryas récent ? et quel mécanisme a pu faire entrer la région dans cet épisode ? Démarche : caractériser le climat par la convergence des trois archives (documents 1 à 3), puis chercher dans la circulation océanique (document 4) une cause compatible avec la chronologie observée.

Document 1 — le thermomètre isotopique de la glace du Groenland

Ce que je vois : pendant l'Holocène (0 à $10000$ ans BP), le ${\delta }^{18}\mathrm{O}$ de la glace oscille autour de $-35$ ‰. Entre $15000$ et $25000$ ans BP (période glaciaire), il vaut environ $-40$ ‰ ($-38$ à $-42$). Le Bølling--Allerød ($14700$ à $12800$ ans BP) remonte vers $-36$ à $-38$ ‰. Au Dryas récent, la valeur retombe à $-40$ à $-41$ ‰ (minimum lu à $-41,6$ ‰ vers $12500$ ans BP), c'est-à-dire aux valeurs glaciaires, puis remonte très vite vers $-37$ ‰ à $11450$ ans BP et $-35$ ensuite. La chute à l'entrée (de $-38,5$ à $-40,5$ entre $12850$ et $12750$ ans BP) comme la remontée à la sortie (de $-40$ à $-38$ entre $11620$ et $11450$) se font en un à deux siècles seulement. Ce que j'en déduis : la molécule d'eau lourde ${{\mathrm{H}}_2}^{18}\mathrm{O}$ condense plus facilement que la légère : plus l'air qui arrive au Groenland est froid, plus les précipitations sont appauvries en ${}^{18}\mathrm{O}$, donc plus le ${\delta }^{18}\mathrm{O}$ est négatif. La calibration le quantifie : la droite passe par environ ($-34{}^{\circ }\mathrm{C}$ ; $-37$ ‰) et ($-15{}^{\circ }\mathrm{C}$ ; $-24$ ‰), soit une pente de $13/19\approx 0,7$ ‰ par degré : 1 ‰ correspond à environ $1,5{}^{\circ }\mathrm{C}$. L'écart Holocène--Dryas récent, $-35-(-40,5)=5,5$ ‰, représente donc un refroidissement d'environ $5,5\times 1,5\approx 8{}^{\circ }\mathrm{C}$ de la moyenne annuelle au Groenland ; l'écart avec l'Allerød qui précède ($-38$ à $-40,5$, soit $2,5$ ‰) vaut $3$ à $4{}^{\circ }\mathrm{C}$. Ce que le correcteur attend : dire que cette calibration est établie dans l'espace (divers sites actuels) et transposée au temps par le principe d'actualisme : elle donne un ordre de grandeur, pas une température au degré près. Conclusion partielle : au Groenland, le Dryas récent est un retour brutal, pendant $1300$ ans, à un climat de type glaciaire, environ $8{}^{\circ }\mathrm{C}$ plus froid que l'Holocène.

Document 2 — les foraminifères, thermomètre des eaux de surface au large de la Norvège

Ce que je vois : le sondage A est en mer, sur la route du courant chaud qui longe la Norvège. Pendant l'Holocène, les tests dextres dominent (50 à 80 %) et les senestres sont rares (0 à 5 %). Avant $14600$ ans BP (Heinrich 1, période glaciaire), c'est l'inverse : 95 à 100 % de senestres, 0 % de dextres. Au Bølling--Allerød, les deux formes coexistent et fluctuent (senestres 5 à 80 %, dextres 10 à 50 %). Au Dryas récent, dès $11600$–$12200$ ans BP les senestres remontent à 90--100 % et les dextres tombent à 0--5 % ; la fin de la période ($12200$–$12900$) montre des oscillations rapides. À $11500$ ans BP, la bascule vers l'Holocène se fait en moins de deux siècles. Ce que j'en déduis : l'enroulement senestre est plus fréquent en eau froide : les eaux de surface au large de la Norvège étaient chaudes à l'Holocène, froides pendant Heinrich 1 et à nouveau froides, comme en pleine période glaciaire, pendant le Dryas récent. Ce proxy est statistique et d'autres espèces ne sont pas figurées : il donne une tendance, pas une température. Conclusion partielle : le refroidissement du Dryas récent atteint l'océan de surface de l'Atlantique Nord-Est, là où passe aujourd'hui l'eau chaude venue du sud.

Document 3 — les pollens, archive de la végétation continentale des Pyrénées

Ce que je vois (3a) : la tourbière de la Borde est sur le continent, dans les Pyrénées. Pendant l'Allerød (118 à 202 cm), les arbres représentent 80 à 95 % des pollens, presque uniquement du pin (70 à 90 %) ; Poacées 2 à 8 %, bouleau 4 à 10 %, noisetier et orme absents, chêne à l'état de traces. Au Dryas récent (91 à 118 cm), les arbres chutent à 30--45 % (pin 25--30 %) et les herbacées montent à 55--70 %, dont les Poacées qui passent de 5 % à 20--30 % ; le bouleau reste à 2--5 % puis forme un pic (environ 20 %) à la limite avec l'Holocène (vers 90 cm). À l'Holocène (0 à 91 cm), les arbres remontent à 80--95 %, mais leur composition change : le pin recule (40 à 60 %) au profit du noisetier (10 à 15 % entre 45 et 75 cm), du chêne (10 à 13 %) et de l'orme (3 à 4 %). Le Bølling (au-delà de 202 cm) ressemble au Dryas récent : arbres 30--40 %, Poacées 25--35 %, bouleau jusqu'à 20 %. Ce que j'en déduis (avec 3b) : la végétation reflète le climat régional. Pin dominant et absence des feuillus exigeants : l'Allerød porte une taïga, climat froid à tempéré sec. Poacées et autres herbacées très majoritaires, pin résiduel : le Dryas récent porte une steppe, association « très majoritaire lorsque les conditions climatiques sont particulièrement froides » ; l'absence du noisetier et de l'orme, qui « craignent la sècheresse », et le recul du bouleau « exigeant en eau » suggèrent un climat aussi plus sec. Le pic de bouleau, arbre pionnier qui « résiste au froid », marque la recolonisation au tout début de l'Holocène ; puis noisetier, chêne et orme installent la forêt tempérée feuillue, climat tempéré à chaud et humide. Ce que le correcteur attend : l'axe est une profondeur, pas un temps (la vitesse d'accumulation de la tourbe varie) ; le pollen de pin, léger et abondant, est surreprésenté ; on raisonne donc sur les changements d'assemblages, pas sur un pourcentage isolé. Conclusion partielle : le refroidissement du Dryas récent s'est fait sentir jusque dans le sud de la France, où la forêt de conifères a fait place à la steppe, comme au Bølling qui sortait à peine de la glaciation.

Mise en relation — caractériser le climat du Dryas récent

Trois archives indépendantes (glace, sédiment marin, tourbe), trois régions (Groenland vers $72^{\circ }$ N, mer de Norvège, Pyrénées vers $42^{\circ }$ N) convergent :

Le Dryas récent est donc un épisode froid et sec de type glaciaire, d'environ $1300$ ans, qui interrompt la déglaciation ; il est régional (autour de l'Atlantique Nord, du Groenland aux Pyrénées), d'amplitude forte (de l'ordre de $8{}^{\circ }\mathrm{C}$ au Groenland, plusieurs degrés en Europe) et surtout rapide : l'entrée comme la sortie se font en un à deux siècles. Cette rapidité exclut les paramètres orbitaux de Milankovitch, dont les périodes se comptent en dizaines de milliers d'années et qui, à cette époque, poussaient au réchauffement : il faut un mécanisme régional et rapide.

Document 4a — l'océan redistribue la chaleur

Ce que je vois : le courant de surface chaud (Gulf Stream) apporte la chaleur de l'équateur vers l'Atlantique Nord et adoucit la façade atlantique de l'Europe. Près du Groenland, les eaux de surface, refroidies et très salées donc denses, plongent et alimentent le courant de fond froid et salé qui parcourt tous les océans. Le texte précise le lien : si la plongée ralentit, le Gulf Stream ralentit et son influence thermique sur l'Europe diminue. Ce que j'en déduis : la plongée des eaux près du Groenland est le moteur de cette circulation ; toute perturbation de la densité des eaux de surface (température, salinité) dans la zone de plongée peut donc, sans changer l'énergie reçue par la Terre, refroidir précisément la région étudiée par les documents 1 à 3.

Document 4b — la vitesse de plongée a chuté juste avant le Dryas récent

Ce que je vois : le sondage C est en mer de Norvège, près de la zone de plongée. Le décalage d'âge benthique--planctonique vaut environ $+1400$ ans à $15200$ ans BP (Heinrich 1), diminue pendant le Bølling--Allerød jusqu'à un minimum voisin de $0$ vers $13250$–$13300$ ans BP, puis remonte dès $13200$ ans BP : $+440$ ans à $13100$, $+510$ à $13000$, $+710$ à $12800$ (limite du Dryas récent) et un maximum d'environ $+890$ ans vers $12150$–$12200$ ans BP. Il redescend ensuite : $+260$ à $11700$, $+175$ à $11600$, $+85$ à $11400$ (Holocène). Le secteur grisé est large (de l'ordre de $\pm 300$ ans), mais il ne se recouvre pas entre les deux dates clés : $-260$ à $+120$ ans vers $13300$, $+580$ à $+1160$ ans vers $12200$. La hausse est donc réelle. Ce que j'en déduis : un décalage faible signifie un mélange rapide, donc une plongée rapide ; un décalage élevé, une plongée ralentie. Pendant le Bølling--Allerød la plongée était vigoureuse ; elle a fortement ralenti à partir de $13200$ ans BP, soit trois à quatre siècles avant le début du refroidissement du Dryas récent ($12800$), et elle est restée lente pendant toute la période ; sa reprise (de $12100$ à $11600$) précède la sortie du Dryas récent. La chronologie est celle d'une cause qui précède son effet.

Mise en relation — une hypothèse pour l'entrée dans le Dryas récent

En croisant le mécanisme du document 4a et la chronologie du document 4b, on formule l'hypothèse suivante : le ralentissement de la plongée des eaux de surface dans l'Atlantique Nord a ralenti le Gulf Stream, donc l'apport de chaleur vers le nord, ce qui a refroidi l'ensemble de la région : eaux de surface froides au large de la Norvège (document 2), air plus froid de $8{}^{\circ }\mathrm{C}$ sur le Groenland (document 1), steppe dans les Pyrénées (document 3). Pourquoi la plongée a-t-elle ralenti ? Les documents ne le disent pas ; une hypothèse cohérente avec le document 4a est qu'un apport massif d'eau douce issu de la fonte des calottes pendant le réchauffement du Bølling--Allerød a diminué la salinité, donc la densité des eaux de surface, qui ont cessé de plonger. Le refroidissement a ensuite pu être amplifié par des rétroactions positives connues du cours : extension de la banquise qui augmente l'albédo, et plus grande solubilité du $\mathrm{CO}{}_2$ dans un océan froid, qui réduit l'effet de serre. Le caractère régional du Dryas récent, mentionné par l'énoncé, s'explique bien : l'énergie reçue par la Terre n'a pas changé, c'est sa répartition par l'océan qui a été perturbée. Ce que le correcteur attend : le document 4b établit une coïncidence temporelle, et l'ordre des événements (plongée ralentie, puis refroidissement) rend la causalité plausible ; il ne la démontre pas à lui seul : c'est le mécanisme physique du document 4a qui donne à la corrélation le statut d'hypothèse explicative.

Conclusion

Le Dryas récent fut, autour de l'Atlantique Nord, un retour brutal d'environ $1300$ ans à un climat froid et sec de type glaciaire, attesté par la convergence de trois indicateurs indépendants : un ${\delta }^{18}\mathrm{O}$ de la glace groenlandaise abaissé de $5,5$ ‰ (environ $8{}^{\circ }\mathrm{C}$), des eaux de surface froides au large de la Norvège et une steppe à la place de la taïga dans les Pyrénées. Son entrée coïncide avec, et suit de quelques siècles, un effondrement de la plongée des eaux de surface en mer de Norvège : l'hypothèse la plus économique est qu'un ralentissement de la circulation océanique, en privant l'Atlantique Nord de la chaleur du Gulf Stream, a déclenché l'épisode, amplifié ensuite par les rétroactions de l'albédo et du $\mathrm{CO}{}_2$. Cet exemple montre qu'un climat peut basculer en quelques décennies à l'échelle d'une région sans changement de l'énergie solaire reçue : c'est l'une des raisons pour lesquelles les modèles du climat futur surveillent la stabilité de la circulation atlantique face à la fonte du Groenland.