Paléo-mousson, paléo-ENSO, paléo-circulations

L’objectif de cet axe est de mieux comprendre la dynamique atmosphérique des moussons, d’El Niño et de leurs composantes océaniques contrôlant les précipitations et la productivité des océans aux basses latitudes.

En effet, le couplage océan-atmosphère des zones tropicales joue un rôle essentiel dans la variabilité du cycle hydrologique et des téléconnexions entre basses et hautes latitudes. D’autre part, la circulation océanique affecte l’oxygénation dans la colonne d’eau et le stockage de carbone océanique. Les changements temporels passés des systèmes de mousson, de l’ENSO et de paléo-circulations sont étudiés en appliquant une approche multi-proxy aux archives sédimentaires océaniques stratégiquement sélectionnées. Cette approche est soutenue par les diverses plateformes et laboratoire analytique attachés à l’équipe-thématique tels que PANISS, ENVITOP et LG2Oi. La collaboration avec les modélisateurs est en progression constante, facilitant l’interprétation des résultats des analyses multi-proxy de manière quantitative. Voici quelques exemples de nos travaux. 

En ce qui concerne la paléo-circulation dans le bassin Atlantique et Indien, la combinaison de la composition isotopique du néodyme et de la composition isotopique des foraminifères benthiques nous permet de distinguer le changement de proportion de mélange de différentes masses d’eau avec le stockage de carbone respiré dans l’océan profond durant les périodes glaciaires (Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships INDEXCLIMA, 2019-2021). La combinaison de la composition isotopique du néodyme avec les éléments sensibles à l’oxygénation enregistrés dans les tests des foraminifères est utilisée pour examiner la sensibilité de la circulation thermohaline en Méditerranée (ANR MedSens, 2020-2024).

Les changements du cycle hydrologique associés aux phénomènes de mousson et/ou à l’ENSO sont étudiés à travers l’analyse des isotopes stables des carbonates et de la matière organique sédimentaires. Les conditions climatiques moyennes ainsi que la variabilité climatique à haute fréquence associée à la variabilité saisonnière et/ou la variabilité interannuelle sont reconstruites en combinant les proxys du cycle hydrologique à travers des méthodes d’analyses établies, telles que l’estimation du d18O océanique, et innovantes, telles que les isotopes stables des foraminifères individuels et les isotopes stables de composés organiques. De telles analyses multi-proxy s’appuient sur l’acquisition récente d’une nouvelle configuration analytique des isotopes stables des carbonates au sein de la plateforme PANISS permettant de travailler sur de très petites quantités d’échantillons, et d’un nouvel équipement dédié à l’isotopie des fractions organiques.

Les travaux de paléocéanographie prennent appui sur les nombreuses archives marines collectées par des membres de l’équipe CLIMAT et stockées au CEREGE, par exemple dans le cadre des projets INSU-LEFE-AURORE (2018-2020), INSU-LEFE-CLIMOZA (2019-2022) et INSU-LEFE-CHEMICAL (2020-2022). Par ailleurs, la participation du programme international du forage IODP ouvre l’accès aux archives qui couvrent les périodes de grandes transitions climatiques tel que le refroidissement au Miocène récent (ANR iMonsoon, IODP site U1443 dans le Golfe du Bengale). La participation active à la campagne marine est maintenue dans le cadre de la campagne océanographique MD-SCRATCH (juillet 2021), et un projet ANR vient d’être déposé.