Sciences de la vie et de la Terre (spécialité) · TerminaleBac
Reconstituer les climats du passé : exercices corrigés de Terminale
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Le climat passé se reconstitue à partir de traces indirectes et incomplètes : cernes d'arbres, fossiles de foraminifères dans les sédiments marins, air emprisonné dans les glaces polaires 5.
- Chaque archive a sa portée dans le temps : les cernes pour les deux derniers millénaires, les foraminifères et les glaces pour des durées bien plus longues 5.
- Pour les sédiments marins, on mesure les rapports d'isotopes de l'oxygène pour en déduire la température de l'époque 5.
- Plus on remonte dans le temps, plus il faut croiser les méthodes et recourir à des modèles 5.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices t'entraînent à raisonner comme un paléoclimatologue : à partir d'un indice (un arbre, une carotte de sédiments, une carotte de glace), tu dois dire de quelle période il parle, ce qu'il permet de mesurer et avec quelle prudence on peut conclure. Les difficultés augmentent peu à peu : on commence par choisir la bonne archive, puis on calcule, enfin on argumente comme au bac.
Pourquoi plusieurs archives et plusieurs méthodes
Aucune archive ne couvre tout le passé. Au-delà des tout derniers millénaires, les données sont moins précises et souvent indirectes ; il faut alors croiser les résultats de plusieurs méthodes, puis recourir à des modèles qui simulent les processus climatiques 5. Les cernes sont étudiés en paléoclimatologie parce que l'arbre pousse en réponse aux variations du climat 4. L'étude des archives permet de reconstituer de grandes variations du climat sur les 800 000 dernières années et de mettre en évidence une relation entre climat et gaz à effet de serre 4.
Les exercices
Exercice 1 Choisir la bonne archive
Une équipe veut reconstituer trois informations sur le climat passé :
- A. la variation de l'épaisseur annuelle de croissance sur les deux derniers siècles dans une forêt ;
- B. la température de l'eau de surface d'un océan il y a plusieurs centaines de milliers d'années ;
- C. la composition de l'atmosphère d'une époque lointaine.
Pour chaque information, choisis parmi arbres (cernes), sédiments marins (foraminifères) et glaces polaires (bulles de gaz) l'archive la mieux adaptée, puis justifie en une phrase.
Indice 1
Relis les points de cours : à quelle durée convient chaque archive ?
Indice 2
Une atmosphère passée est, par définition, un mélange de gaz.
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Pour A, l'indice est la largeur des anneaux de croissance : il s'agit des cernes, étudiés en dendrochronologie, qui sont les plus précis pour les deux derniers millénaires 5. Deux siècles entrent largement dans cette période.
Pour B, il faut une température océanique sur une longue durée : les foraminifères des sédiments marins fournissent les rapports d'isotopes de l'oxygène dont on déduit la température de l'époque 5.
Pour C, il faut un témoin direct de l'atmosphère : les bulles de gaz piégées dans les glaces polaires conservent un échantillon de l'air d'autrefois 5.
Rédige la réponse : A, cernes ; B, sédiments marins à foraminifères ; C, glaces polaires.
Une archive se choisit d'après la durée à couvrir et la grandeur à mesurer. Les trois archives se complètent : aucune ne répond seule à toutes les questions.
Exercice 2 Dater le premier cerne d'un arbre
Un tronc est abattu en 2020. On admet qu'il forme un cerne par année et que le dernier cerne correspond à l'année 2020. Un comptage donne 142 cernes au total.
En quelle année s'est formé le cerne le plus proche du centre du tronc ?
Indice 1
Si l'arbre a un seul cerne, il date de l'année de l'abattage elle-même.
Indice 2
Attention au piège du « moins un » : entre 2019 et 2020, il y a deux cernes, pas un.
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Pose l'hypothèse : un cerne par an, le dernier date de 2020.
Compte les années : 142 cernes couvrent 142 années consécutives, de l'année cherchée jusqu'à 2020 comprise.
Calcule : année du premier cerne = 2020 − 142 + 1 = 1879. Le « + 1 » compense le fait que 2020 est elle-même comptée.
Vérifie : de 1879 à 2020 inclus, il y a bien 2020 − 1879 + 1 = 142 années.
Conclus : le cerne central s'est formé en 1879.
Ce raisonnement de comptage est la base de la dendrochronologie 5. Dans la réalité, certaines années peuvent manquer ou être doubles : on recoupe donc plusieurs arbres.
Exercice 3 Lire la largeur des cernes
On mesure la largeur de cinq cernes successifs, de 2016 à 2020 :
| Année | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
|---|---|---|---|---|---|
| Largeur (mm) | 2,1 | 1,4 | 2,6 | 0,9 | 1,8 |
On admet, pour cet exercice, qu'un cerne étroit traduit des conditions de croissance défavorables.
- Calcule la largeur moyenne des cernes sur ces cinq années.
- Quelle année a été la plus défavorable ? Quelle année a été la plus favorable ?
- Quelles années ont une largeur inférieure à la moyenne ?
Indice 1
Moyenne = somme des valeurs divisée par le nombre de valeurs.
Indice 2
Compare chaque valeur à la moyenne trouvée.
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Additionne les largeurs : 2,1 + 1,4 + 2,6 + 0,9 + 1,8 = 8,8 mm.
Divise par le nombre de cernes : 8,8 ÷ 5 = 1,76 mm.
Cherche la plus petite valeur : 0,9 mm en 2019, donc l'année la plus défavorable selon l'hypothèse de l'énoncé.
Cherche la plus grande valeur : 2,6 mm en 2018, donc l'année la plus favorable.
Compare à 1,76 mm : 1,4 mm (2017) et 0,9 mm (2019) sont en dessous ; 1,8 mm (2020), 2,1 mm (2016) et 2,6 mm (2018) sont au-dessus.
Les cernes sont étudiés en paléoclimatologie parce que l'arbre croît en réponse aux variations climatiques 4. Attention toutefois : un seul arbre ne suffit pas à conclure, car la largeur d'un cerne dépend aussi d'autres facteurs. On croise donc plusieurs arbres.
Exercice 4 L'âge de la base d'une carotte de sédiments
Une carotte de sédiments marins mesure 12 m de long. On admet que les sédiments se sont déposés à vitesse constante, à raison de 3 cm par millier d'années. On ne tient pas compte du tassement.
- Convertis la longueur de la carotte en centimètres.
- Calcule l'âge, en années, des sédiments situés à la base de la carotte.
- Cette durée est-elle compatible avec l'emploi des foraminifères pour reconstituer la température ?
Indice 1
Combien de « milliers d'années » y a-t-il dans 1 200 cm si chaque millier d'années dépose 3 cm ?
Indice 2
Compare le résultat à la durée pour laquelle les foraminifères servent, d'après le cours.
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Convertis : 12 m = 1 200 cm.
Divise la longueur par la vitesse de dépôt : 1 200 ÷ 3 = 400 milliers d'années.
Convertis en années : 400 × 1 000 = 400 000 ans.
Compare : les reconstitutions du dernier million d'années utilisent les foraminifères des sédiments marins 5. 400 000 ans est inférieur à un million d'années : la durée est compatible.
Ajoute la réserve de l'énoncé : la bonne précision temporelle exige un taux de sédimentation important 5. Avec seulement 3 cm par millier d'années, la précision resterait modeste.
La vitesse de dépôt fixe à la fois la durée couverte et la finesse de la lecture : plus les sédiments s'accumulent vite, plus on distingue des variations rapides.
Exercice 5 Quelle profondeur de glace pour remonter dans le temps ?
Pour simplifier, on suppose qu'en un lieu polaire, chaque mètre de glace correspond à 250 ans d'accumulation, la même valeur à toute profondeur. (En réalité, la glace profonde est écrasée et la valeur change : c'est une approximation d'exercice.)
- Quelle épaisseur de glace faut-il forer pour atteindre l'âge de 800 000 ans ?
- Quel indice de l'atmosphère passée la glace conserve-t-elle ?
Indice 1
Épaisseur = durée totale ÷ durée par mètre.
Indice 2
Pense à ce qui est enfermé dans la glace lors de sa formation.
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Écris la relation : épaisseur (m) = durée (ans) ÷ années par mètre.
Remplace : 800 000 ÷ 250 = 3 200 m.
Donne la réponse chiffrée : environ 3 200 mètres de glace.
Pour la question 2, rappelle que les glaces polaires piègent des bulles de gaz, témoins de l'atmosphère de l'époque 5.
Précise la limite : l'ordre de grandeur de 800 000 ans correspond à l'étendue des grandes variations climatiques reconstituées 4, mais la valeur de 250 ans par mètre est une simplification.
Une carotte de glace est un calendrier vertical : plus on descend, plus on remonte dans le temps. Le calcul donne un ordre de grandeur, jamais une datation exacte.
Exercice 6 Quelle part du passé couvrent les cernes ?
Les cernes fournissent les informations les plus précises pour les deux derniers millénaires, soit environ 2 000 ans 5. Les grandes variations climatiques reconstituées couvrent 800 000 ans 4.
- Quel pourcentage des 800 000 ans la période des 2 000 ans représente-t-elle ?
- Que peut-on en déduire sur le besoin d'autres archives ?
Indice 1
Pourcentage = (partie ÷ total) × 100.
Indice 2
Un résultat très petit dit quelque chose sur ce que les cernes ne peuvent pas faire.
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Identifie la partie (2 000 ans) et le total (800 000 ans).
Calcule la proportion : 2 000 ÷ 800 000 = 0,0025.
Convertis en pourcentage : 0,0025 × 100 = 0,25 %.
Interprète : les cernes ne renseignent que sur un quart de pour cent de cette durée, ce qui est très faible.
Conclus : pour le reste, il faut d'autres archives (sédiments marins, glaces polaires) et croiser les méthodes, car les données deviennent moins précises et plus indirectes au-delà des derniers millénaires 5.
Une archive très précise peut être très courte. La précision et la durée se compensent rarement : c'est pourquoi on associe plusieurs méthodes.
Exercice 7 Argumenter : peut-on se fier à une seule archive ?
Un élève affirme : « Une seule carotte de sédiments marins suffit pour connaître exactement le climat de la Terre sur le dernier million d'années. »
En t'appuyant sur le cours, rédige une réponse argumentée (8 à 12 lignes) qui discute cette affirmation. Tu dois mentionner : la nature des indices, la précision temporelle, et le rôle du croisement des méthodes et des modèles.
Indice 1
Une carotte en un seul endroit renseigne-t-elle sur toute la planète ?
Indice 2
Relis ce que le cours dit des indices et de la précision des données.
Indice 3
Termine par ce que font les chercheurs pour dépasser la limite d'une archive.
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Pose la thèse : l'affirmation est trop forte, une seule archive ne suffit pas à connaître « exactement » le climat.
Premier argument, la nature des indices : les traces du passé sont le plus souvent indirectes et incomplètes, ce qui rend la reconstitution délicate 5. Les foraminifères donnent un rapport d'isotopes de l'oxygène dont on déduit une température, ce n'est pas une mesure directe 5.
Deuxième argument, la précision temporelle : elle est bonne seulement si le taux de sédimentation est important 5. Une carotte à dépôt lent donne une lecture grossière.
Troisième argument, la portée : une carotte provient d'un lieu donné ; d'autres archives (cernes, glaces polaires) renseignent d'autres lieux et d'autres durées 5.
Conclus sur la méthode : on croise les données de plusieurs méthodes, puis on recourt à des modèles simulant les processus climatiques 5. L'affirmation de l'élève est donc rejetée, mais l'archive reste précieuse quand elle est recoupée.
Une bonne réponse de bac est nuancée : elle ne nie pas l'intérêt de l'archive, elle en précise la portée et la limite, puis indique comment on les dépasse.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir quelle archive utiliser dans un exercice du bac ?
Regarde d'abord la durée demandée, puis la grandeur à reconstituer. Pour les deux derniers millénaires, les cernes sont les plus précis 5. Pour la température sur le dernier million d'années, les foraminifères des sédiments marins conviennent 5. Pour l'atmosphère passée, ce sont les bulles de gaz des glaces polaires 5. Annonce toujours ton choix avant de calculer.
Pourquoi dit-on que les indices sont « indirects » ?
Parce qu'on ne mesure pas la température elle-même : on lit un indice (largeur d'un cerne, rapport d'isotopes de l'oxygène) dont on déduit le climat 5. Ce passage de l'indice au climat suppose des hypothèses, qu'il faut écrire dans ta réponse, d'où la prudence demandée dans les conclusions.
Faut-il connaître des valeurs précises par cœur pour les exercices ?
Non : en général, les valeurs utiles sont données dans l'énoncé. Retiens plutôt les ordres de grandeur (deux derniers millénaires pour les cernes, moins d'un million d'années pour les archives récentes) 5 et la logique de chaque méthode. Un calcul juste mais sans interprétation ni limite ne rapporte qu'une partie des points.
Sources
Programme visé : Sciences de la vie et de la Terre - Thème 2 : Les climats de la Terre · Éduscol
- Sciences de la vie et de la Terre - Thème 2 : Les climats de la Terre, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
- Programmes et ressources en sciences de la vie et de la Terre - voie générale et technologique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
- Comprendre les causes et les enjeux du changement climatique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
- SPE Climats - Document de travail académique, Académie de Lyon. Consulté le 6 novembre 2026.
- Histoire du climat de la Terre, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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