PALÉOZOÏQUE ou ÈRE PRIMAIRE

Paléoclimats

Globalement, les climats du Paléozoïque correspondent à un long épisode chaud (du type effet de serre), s'étendant de l'Ordovicien au Dévonien, qui est encadré par deux épisodes froids (traduits par « glacière ») : l'un au Cambrien, faisant suite aux épisodes glaciaires de la fin du Protérozoïque ; l'autre, au Carbonifère-Permien (glaciation gondwanienne) [fig. 3]. Un autre épisode glaciaire de courte durée à l'échelle des temps géologiques a pris place à la fin de l'Ordovicien. Au Paléozoïque inférieur, dans un contexte de hauts niveaux marins – conséquence d'une activité volcanique et d'une expansion des fonds océaniques importantes ainsi que d'une activité tectonique accrue –, le taux de dioxyde de carbone (CO₂) atmosphérique était significativement élevé, aux environs de 10 fois le taux actuel. Le Paléozoïque inférieur était dominé par des climats de type maritime en zones tropicales, notamment pour les paléocontinents septentrionaux (Laurentia, Baltica, Siberia...). C'est ce contexte qui rend l'existence d'une glaciation fini-ordovicienne d'autant plus étonnante juste après les plus hauts niveaux marins ; et pourtant elle existe puisqu'elle a développé une calotte glaciaire importante sur le Gondwana à l'Hirnantien (dernier étage de l'Ordovicien, de — 445 à — 443 Ma). L'autre aspect inhabituel de cette glaciation est sa brièveté à l'échelle géologique (moins de 3 Ma), par comparaison à celle, dans le Cénozoïque, qui a débuté à l'Oligocène et s'est poursuivie jusqu'à l'actuel (elle dure depuis quelque 30 Ma). Cependant, des simulations numériques semblent avoir partiellement résolu le problème : un modèle où le pôle Sud est situé près des côtes (ce qui semble avoir été le cas) engendre des étés froids à cause d'un cycle saisonnier de température réduit lié à l'environnement côtier. L'influence de l'effet de serre liée au taux élevé de CO₂ se fait sentir au niveau des températures annuelles plutôt qu'à celui du cycle des saisons. En plus, les hauts niveaux marins de l'Ordovicien, tout en augmentant les surfaces ennoyées, atténueraient aussi les effets saisonniers, donc les températures estivales des régions polaires. Au Paléozoïque moyen, il ne semble pas y avoir eu de glaciation, sauf à la fin du Dévonien-début du Carbonifère (Famennien-Tournaisien). Un pôle Sud centré sur l'Afrique, au sein du Gondwana, augmenterait les effets saisonniers et les températures estivales, empêchant l'installation d'une calotte glaciaire. C'est au Dévonien que se sont développées les plantes terrestres et sont apparues les premières forêts, réduisant d'autant l'albedo de la Terre avec absorption des longueurs d'onde courtes et intensification du cycle hydrologique. Une troisième calotte glaciaire, encore plus développée que celle de l'Ordovicien, s'est installée au cours du Carbonifère puis du Permien. C'est l'élévation orographique, c'est-à-dire liée à des épisodes orogéniques, notamment en Amérique du Sud et en Australie (Gondwana), qui aurait enclenché le phénomène. L'inlandsis, à son maximum, a recouvert l'essentiel du Gondwana (Antarctique, Australie, Afrique, Inde et Amérique du Sud). De nouveau, il semble que cet épisode majeur d'englaciation soit à mettre en relation avec un pôle Sud situé près des côtes. Au même moment, les niveaux marins étaient bas, l'expansion des fonds océaniques faible, le taux de CO₂ également, en contexte de convergence de l'ensemble des continents.

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Paléozoïque : échelle stratigraphique
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Paléozoïque : paléogéographie
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Évolution de la biosphère et de la géosphère au cours des temps géologiques
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Paléozoïque : arthropodes
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