Centre Européen
de Recherche et d'Enseignement
des Géosciences de l'Environnement

Mediterranean thermohaline circulation sensitivity: lessons from the past for future (MedSens)

Période de financement: 2020-2023

PI: Kazuyo Tachikawa, Laurence Vidal, Thibault de Garidel-Thoron, Luc Beaufort, Laetitia Licari, Corinne Sonzogni, Abel Guihou, Marta Garcia, Jean-Charles Mazur, Marie Revel (Geoazur)

Collaborateurs:

LSCE/LMD: Jean-Claude Dutay, Gilles Ramstein, Laurent Li, Camille Risi

GEOPS: Christophe Colin, Giuseppe Siani, Sophie Sépulcre, Frédéric Haurine

Les projections climatiques pour le 21ème siècle indiquent que la région Méditerranéenne (Med) sera plus chaude et plus sèche, avec un contraste saisonnier plus marqué. Même si le réchauffement et la réduction du débit des rivières ont des effets antagonistes sur la densité de l'eau de surface en Med, les simulations suggèrent une réduction de la circulation dans le futur, l’amplitude du changement restant dépendants des modèles utilisés.

L’objectif du projet MedSens est d’évaluer la sensibilité de la circulation en Mer Med à une perturbation hydrologique/thermique en condition de climat chaud avec la saisonnalité contrastée. Pour aborder cette problématique, nous allons combiner (1) les reconstitutions des conditions de la Med durant des événements de perturbation de forte amplitude à partir de plusieurs proxies (indicateurs/traceurs) avec (2) des simulations numériques obtenues avec un modèle régional à haute résolution spatiale (1/8º) intégrant l’évolution de certains proxies de circulation. La cible est orientée vers l’analyse des couches sédimentaires riches en matières organiques, appelées « sapropels », déposées lors de périodes de circulation stagnante en Med. Nous nous intéressons particulièrement au sapropel S5 formé au cours du dernier interglaciaire, une période chaude pouvant être comparée au réchauffement simulé dans un avenir prochaine. La stratégie proposée s’appuie sur le succès de nos travaux antérieurs sur la reconstitution de la circulation de la Med lors de la formation du sapropel S1 (Holocène) en utilisant la composition isotopique de néodyme (eNd) mesurée sur les foraminifères, ainsi que par le développement d'une plateforme de modélisation régionale qui permet de simuler les états de la circulation de la Med dans le passé. Les principaux aspects novateurs et originaux du projet MedSens sont les suivants : premièrement, la combinaison des reconstitutions à partir des proxies avec la modélisation régionale intégrant des proxies (eNd et l'oxygène de l’eau) pour étudier la circulation dans le passé en Mer Med, qui est unique internationalement. Cette approche permettra une comparaison directe modèles-données pour évaluer les processus physiques affectant la variabilité des proxies et les performances du modèle qui sera utilisé pour les projections futures. Deuxièmement, nous appliquerons une batterie d’outils multi-proxy (géochimie et micropaléontologie, y compris de nouveaux traceurs potentiels) à une série de carottes de sédiment localisées le long d'un grand transect zonal afin de proposer une reconstitution robuste. Troisièmement, l’outil automatisé MiSo (Microfossil Sorter prototype, brevet déposé) permettra la préparation rapide d’échantillons de foraminifères pour l’analyse géochimique et micropaléontologique. Il va contribuer à la reconstitution à haute résolution spatiotemporelle.