Les mesures du CO₂ piégé dans les glaces de l’Antarctique révèlent que la pCO₂ de l’atmosphère au cours des périodes glaciaires était ~ 50-100 ppm plus faible que la valeur de pCO₂ enregistrée en périodes interglaciaires avant l’activité anthropique. Les études montrent par ailleurs, une étroite corrélation entre la pCO₂ atmosphérique, le volume des glaces, et les températures Antarctiques, ce qui suggère la pCO₂ comme facteur forçant ou amplifiant les cycles glaciaires/interglaciaires, et met en lumière l’importance des hautes latitudes Sud dans les changements paléoclimatiques rapides. Un élément clé de la circulation thermohaline, est le chemin retour des masses d’eau profondes vers la surface via la divergence antarctique. Ce mécanisme, appelé la « pompe physique », en partie contrôlé par la position latitudinale et l’intensité des vents d’ouest (westerlies), influe sur les transferts de chaleur et de carbone depuis le réservoir océanique profond vers l’océan de surface et l’atmosphère, avec un impact significatif à l’échelle du globe. Par ailleurs, à l’action de la pompe physique s’ajoute celle de la « pompe biologique », correspondant au transfert du Carbone Particulaire (organique ou inorganique) depuis les eaux de surface de l’océan vers l’océan profond via l’activité respective des producteurs primaires et du plancton calcaire, qui pourrait expliquer une part importante des changements de pCO₂ atmosphérique au cours des dernières déglaciations. Cependant, peu d’études s’intéressent à l’action couplée des pompes physiques et biologiques dans le passé. Par ailleurs, les relations entre mécanismes des pompes physiques et biologiques en surface avec les compartiments plus profonds de l’océan sont peu contraintes. Les reconstitutions des changements du cycle du C dans les masses d’eau intermédiaires et profondes, et des transferts vers la surface s’appuient sur le développement récent de traceurs géochimiques mesurés dans les fossiles (foraminifères benthiques notamment) tels que les rapports élémentaires (Mg/Ca, Sr/Ca, U/Ca) et/ou le ¹⁴C. Sachant que plus de 90 % du carbone organique piégé dans le milieu marin se trouve dans les sédiments de la marge continentale, nos recherches visent aussi à améliorer les budgets de carbone côtier, en particulier dans les fjords, qui sont des ‘hotspots’ pour le stockage à long terme du carbone organique d’origine marine et terrestre.

Objectifs du Thème : L’objectif de nos activités de recherche est de reconstruire la dynamique des upwellings austraux, des changements d’efficacité de la pompe biologique australe et des apports de carbone organique terrestre du récent jusqu’aux  derniers 800 ka, afin de comprendre leurs impacts sur les changements de pCO₂ atmosphérique dans le passé.

Liste Permanents/Non permanents :

C. Colin, S. Alphonse-Duchamp, G. Siani, E. Teca, S. Sepulcre, S. Bertrand, R. Cole