La circulation Atlantique Méridienne de Retour (ou Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) joue un rôle fondamental sur la régulation du climat, en redistribuant chaleur, nutriments et sel à l’échelle de l’océan global. La plupart des travaux paléocéanographiques précédents ont permis de renseigner les variations de la production des eaux profondes Nord Atlantique (North Atlantic Deep Water, NADW) depuis le Dernier Maximum Glaciaire (DMG), en démontrant en particulier la réduction (pendant le DMG) voire l’arrêt total (pendant le Younger Dryas YD ou l’événement de Heinrich 1 H1) de la production des NADW, compensées par des changements importants des flux d’eaux intermédiaires et profondes provenant de l’Hémisphère Sud. Pourtant, le rôle des masses d’eaux intermédiaires lors de ces événements reste encore à documenter. Par ailleurs, des résultats contrastés dans l’Atlantique ont mis en évidence l’augmentation de l’extension des eaux Antarctique Intermédiaires (Antarctic Intermediate Water, AAIW) dans l’ensemble des bassins océaniques pendant les événements froids enregistrés dans l’Atlantique Nord tandis que d’autres travaux suggèrent l’absence de contribution de ces masses d’eau. Il est donc crucial de reconstituer l’extension et la dynamique des masses d’eaux intermédiaires pour mieux comprendre les relations entre les variations de la circulation océanique dans l’Atlantique et dans l’Océan austral, et l’impact de ces changements sur le cycle global du Carbone.

Ce projet de recherche a donc pour objectif de tracer les changements de source et de dynamique des masses d’eau intermédiaires dans l’Atlantique Nord Est, par une étude multi-traceurs basée sur les foraminifères benthiques de 2 carottes de sédiments marins à profondeur d’eau intermédiaire.

Mots clés : Atlantique Nord Est ; Masses d’eaux intermédiaires ; Foraminifères benthiques ; Dernier Maximum Glaciaire ; Isotopes stables (δ18O, δ13C) ; Rapports élémentaires (Mg/Ca, Sr/Ca, Li/Ca, Ba/Ca, Cd/Ca, U/Ca) ; Isotopes du Nd (εNd).

Sensibilité de la circulation thermohaline en Mer Méditerranée : leçons du passé pour le futur – MedSens

Financement

MedSens (2020-2023)

Porteuse du projet

K. Tachikawa (CEREGE, Aix-Marseille)

C. Colin (PI – GEOPS)

Collaborations

C. Colin (GEOPS), G. Siani (GEOPS), S. Sepulcre (GEOPS), F. Haurine (GEOPS), G. Wei (GEOPS), M. Revel (Géoazur, Nice), K. Tachikawa (CEREGE, Aix-Marseille), L. Vidal (CEREGE), T. de Garidel- Thoron (CEREGE), L. Beaufort (CEREGE), J.C. Dutay (LSCE), G. Ramstein (LSCE), L. Li (LMD).

L’objectif du projet MedSens est d’évaluer la sensibilité de la circulation de la Méditerranée à une perturbation hydrologique/thermique en condition de climat chaud à fortes saisonnalités pouvant être un analogue des conditions climatiques futurs. Pour aborder cette problématique, nous allons combiner (1) les reconstitutions des conditions de la Méditerranée durant des événements de perturbation de forte amplitude à partir de plusieurs traceurs dont la compositions isotopique du Nd analysés sur les phases authigéniques avec (2) des simulations numériques obtenues avec un modèle régional à haute résolution spatiale (1/8º) intégrant l’évolution de certains traceurs de la circulation. Nous allons nous focaliser sur l’analyse des couches sédimentaires riches en matières organiques, appelées « sapropels », déposées lors de périodes de circulation stagnante en Méditerranée. Nous allons nous intéresser plus particulièrement au sapropel S5 formé au cours du dernier interglaciaire, une période chaude pouvant être comparée au réchauffement simulé dans un avenir prochaine. Nous appliquerons une batterie de traceurs complémentaires (géochimie et micropaléontologie, y compris de nouveaux traceurs potentiels) à une série de carottes de sédiment localisées le long d’un transect zonal afin de proposer une reconstitution robuste. Le projet MedSens repose sur un consortium de partenaires aux compétences complémentaires : reconstitution à partir de l’analyse de traceurs (CEREGE/GEOAZUR et GEOPS) et modélisation numérique (LSCE/LMD).

Thèse associée

Amélie Plautre

Gao Guohui