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Changements de la circulation atmosphérique aux hautes et moyennes latitudes durant le dernier cycle climatique

2010-2011. ENS (Projet incitatif de recherche). CERES-ERTI  : Denis-Didier Rousseau (PI), Adriana Sima, Michael Ghil, Marie-Dominique Loye, Andreas Groth, David Claessen

Comment la poussière affecte-t-elle le climat est une question clé du débat scientifique actuel. Les données d’observation fournissent des informations sur les dépôts réels comme ceux observés en Méditerranée, tandis que les modèles, qui utilisent le forçage radiatif des poussières sur le climat, estiment la concentration probable de poussières dans l’atmosphère à partir de laquelle les flux de dépôt sont calculés, généralement en utilisant des paramétrages simplifiés. Contrairement aux gaz à effet de serre, il est donc difficile de connaître la représentativité globale de l’enregistrement de la poussière dans les carottes de glace. Deux questions importantes sont alors soulevées : i) Quelle gamme de taille de grain est-il primordial d’étudier, la plupart des enregistrements correspondant aux grosses particules dans la gamme des aérosols minéraux ? ii) Si des particules de petite taille sont prises en considération, le lessivage de la poussière atmosphérique doit alors être pris en compte tout au long de son transport via une paramètrisation des précipitations. Cette information critique n’est seulement appréhendable qu’à partir de modèles, ce qui augmente les incertitudes. Une autre question est liée à la constitution des séquences loessiques chinoises. Contrairement à leurs homologues européennes, elles n’ont pas enregistré d’événements similaires à ceux marqués par une forte réduction des concentration en poussière de l’atmosphère et un réchauffement d’environ 10 degrés C au Groenland et le développement de paléosols en Europe et dénommés évènements de Dansgaard-Oeschger. Par contre les séquences chinoises révèlent d’autres événements traduisant une forte activité éolienne, apparemment synchrones des grandes débâcles d’icebergs observées dans l’Atlantique Nord et dénommées évènements de Heinrich. Quels sont les changements dans les zones climatiques responsables des variations millénaires dans les dépôts de poussière ? La résolution temporelle des enregistrements est donc particulièrement critique et a un impact certain au niveau des comparaisons global versus régional. L’équipe proposante travaillera notamment à partir des données NGRIP de d18O et de la concentration en poussière (Ca2+) mises à disposition par le Prof. Sigfus Johnsen. Ces données ont une résolution annuelle pour la période 60 000-15 000 ans BP, intervalle glaciaire indiquant la plus grande variabilité climatique naturelle. Elles doivent permettre d’aborder certaines des questions énoncées ci-dessus, notamment via l’intégration de celles sur le transport actuel de poussière en Méditerranée, les données fossiles issues de l’étude des séquences loessiques européennes et chinoises, et le traitement du signal via l’application SSA mis au point par l’équipe proposante. Le but ultime sera de caractériser cette variabilité climatique exprimée par deux paramètres différents marqueurs pour le d18O des conditions de l’océan puisque la source de l’eau précipitée au Groenland est océanique alors que la poussière déposée est purement continentale pour le Ca2+.