Lire une carotte de tourbière

Exercice supplémentaire · niveau 2 · enseignement scientifique (terminale), chapitre 2 — La complexité du système climatique

Énoncé

Une carotte prélevée dans une tourbière du Jura donne, en fonction de la profondeur, la proportion de grains de pollen de chaque espèce.

Profondeur (cm)	Âge estimé	Bouleau et pin	Chêne et noisetier	Céréales
$600$	$- 12000$ ans	$85 %$	$5 %$	$0 %$
$450$	$- 9000$ ans	$55 %$	$35 %$	$0 %$
$300$	$- 6000$ ans	$20 %$	$70 %$	$0 %$
$150$	$- 3000$ ans	$25 %$	$55 %$	$8 %$
$30$	$- 500$ ans	$30 %$	$30 %$	$25 %$

On sait que le bouleau et le pin supportent des étés froids, tandis que le chêne et le noisetier exigent des étés plus chauds. 1. Décrire l'évolution de la végétation entre $- 12000$ et $- 6000$ ans. Qu'en déduire sur le climat ? 2. Estimer la vitesse de la transition entre $- 12000$ et $- 9000$ ans, en points de pourcentage par millénaire. 3. Que traduit l'apparition des céréales ? S'agit-il d'un indice climatique ? 4. La proportion de bouleau et de pin remonte à partir de $- 3000$ ans. Donner deux interprétations possibles et dire comment on pourrait trancher. 5. Quelle limite fondamentale ce type d'archive présente-t-il ?

Corrigé

1. Le cortège froid (bouleau, pin) passe de $85 %$ à $20 %$ tandis que le cortège tempéré (chêne, noisetier) passe de $5 %$ à $70 %$ . C'est un remplacement complet de la forêt, qui traduit un réchauffement marqué : la fin de la dernière glaciation et l'installation du climat de l'Holocène.

2. Le cortège froid perd $85 - 55 = 30$ points en $3000$ ans, soit $10$ points par millénaire. Le cortège tempéré gagne $30$ points sur la même durée, soit $10$ points par millénaire également.

3. L'apparition des céréales, vers $- 3000$ ans, ne traduit pas un changement de climat mais l'arrivée de l'agriculture dans la région. C'est un indice anthropique. Un diagramme pollinique enregistre indistinctement les deux histoires ; savoir les séparer est précisément le travail du palynologue.

4. Première interprétation : un refroidissement, qui aurait favorisé le retour des espèces adaptées au froid. Seconde interprétation : un défrichement humain, le chêne étant abattu pour libérer des terres et le pin recolonisant les sols pauvres — hypothèse renforcée par la présence simultanée de céréales. Pour trancher, on comparerait avec un indicateur climatique indépendant de la végétation : isotopes de l'oxygène dans un spéléothème régional, avancée des glaciers alpins, ou diagramme pollinique d'un site montagnard inhabité à la même époque.

5. Un diagramme pollinique ne donne jamais une température : il donne une végétation, dont on infère un climat. Cette inférence suppose que les exigences écologiques des espèces n'ont pas changé et qu'aucun autre facteur — sol, humidité, incendies, action humaine — n'a joué. C'est la limite de tout indicateur indirect : il faut toujours un modèle entre la mesure et la conclusion, et ce modèle peut être discuté. D'où la règle : croiser les archives.

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