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Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables
GLACCIOS

Forage dans les glaces du Groenland (NEEM)

L'équipe GLACCIOS (une vingtaine de membres) s’intéresse à l’étude du climat et du cycle hydrologique via l’analyse des isotopes stables et des gaz rares dans les archives continentales Il s’agit notamment de comprendre la variabilité climatique passée (Quaternaire) et présente dans différentes régions du globe depuis les basses latitudes jusqu'aux régions polaires et ainsi que de mieux caractériser le cycle hydrologique actuel (pluie, vapeur d'eau, océan, eaux souterraines).

 

Les archives utilisées sont:
- les glaces polaires et les glaciers tropicaux (18O, 17O, Tritium et D, gaz rares);
- les sédiments lacustres (18O des ostracodes);
- les spéléothèmes (18O, 13C);
- les cernes d'arbres (18O, 13C);
- autres traceurs (e.g. phosphates biogènes);

A ces observations, est associé un panel d'outil de modélisation isotopique allant de la modélisation simple basée sur les lois de la physique des isotopes stables, à l'utilisation de simulations numériques de modèles atmosphériques de circulation générale incluant les traceurs isotopiques.

Les zones d’étude actuelles sont : l’Europe, l’Afrique du nord et de l'ouest, l’Amérique du sud, La Réunion et les régions polaires.

Nos travaux de recherche relèvent principalement de ces grands axes complémentaires :
1.    L’étude des processus d’archivages propres à chaque système étudié, en région polaire, tempérée ou tropicale, ceci afin d’effectuer les calibrations nécessaires à l’exploitation quantitative de traceurs climatiques, et les incertitudes associées. Ces études de processus reposent sur des suivis in situ (site polaire, grottes, lacs, rivières, atmosphère) ainsi que sur la modélisation numérique des systèmes considérés, y compris le cycle des isotopes de l’eau dans l’atmosphère, ce qui permet de quantifier la persistance temporelle de la relation traceurs/paramètres climatiques.
2.    La variabilité climatique à l’échelle des derniers siècles, à une résolution annuelle ou sub-annuelle. Cet axe de recherche, relativement récent dans l’équipe, a pu se développer grâce à l’accès à des archives à haute résolution (glaces côtières antarctiques, glaciers andins, cernes d’arbres, sédiments lacustres varvés, lamines de spéléothèmes à fort taux de croissance).
3.    La variabilité climatique rapide, correspondant aux variations millénaires de la dernière période glaciaire (événements de Dansgaard-Oeschger) et des cycles précédents ainsi qu’aux transitions glaciaires-interglaciaires. Nous étudions aussi la variation millénaire à séculaire observée durant les interglaciaires (Holocène, OIS 5e). L'équipe cherche à décrire et quantifier ces changements climatiques avec la plus haute résolution temporelle possible, et à progresser dans la caractérisation de la cohérence spatiale des changements abrupts.
4.    La variabilité climatique du Quaternaire à relativement long terme (échelle orbitale), depuis l’Holocène jusqu’aux cycles climatiques des derniers 800 000 ans, avec une focalisation dans les régions polaires et en Europe (lacs, spéléothèmes).
5.  L'étude des processus atmosphériques actuels (convection, origine, transport et mélange de l'humidité, recyclage continental, échanges entre stratosphère et troposphère…) à partir des isotopes de l'eau dans la pluie, la vapeur d’eau ainsi que la neige et la glace en milieu polaire.

Ces travaux sont conduits en étroite collaboration avec les équipes du LSCE de modélisation du climat, paléocéanographie, et de géochimie et géochronologie. Elles sont soutenues par le CEA, le CNRS, les programmes nationaux de l'INSU (LEFE), du ministère de la Recherche (ANR) et l'Europe (ERC).

 

 

Maj : 14/03/2017 (4)

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