L’équipe CLIMAG s’intéresse à la reconstruction des environnements modernes et passés en lien avec les variations climatiques en se basant sur l’analyse des propriétés magnétiques, sédimentologiques et élémentaires des sédiments marins et continentaux. Il pourra s’agir, par exemple, de retracer les variations passées de l’intensité de la circulation océanique profonde ou d’identifier les sources continentales des sédiments marins. Notre équipe étudie aussi les variations passées du champ magnétique terrestre sur des produits archéologiques et sédimentaires ou ignés. Par la construction de courbes de références robustes à haute résolution temporelle, ces analyses constituent un outil géochronologique puissant (datations de bas fourneaux par exemple) et permettent des corrélations stratigraphiques multi-archives à longue distance.
Reconstruction des environnements modernes et passés
L’équipe CliMag s’intéresse aux variations passées de deux grands types d’environnements :
- L’intensité de la circulation océanique profonde ;
- La provenance des sources continentales, comme indicateurs des changements passés d’érosion continentale et des régimes de précipitations à terre (e.g. moussons)
Ces environnements sont reconstruits sur diverses échelles de temps : changements glaciaires-interglaciaires sur plusieurs cycles climatiques, variabilité rapide, sub-millénaire à centennale.
Pour cela, nous analysons les propriétés magnétiques, sédimentologiques et élémentaires des sédiments marins prélevés dans divers bassins océanographiques (e.g. atlantique, austral). L’étude des propriétés magnétiques des sédiments consiste à identifier la nature des grains magnétiques, leur taille, leur concentration et leur orientation préférentielle dans les sédiments déposés éventuellement sous l’action d’un courant de fond. Les analyses granulométriques et élémentaires par fluorescence X, également faites au sein de l’équipe, apportent des informations environnementales complémentaires (taille des grains, composition élémentaire du sédiment).Enfin, l’analyse d’échantillons récents de matière fluviatile en suspension, de lit de rivières ou de sols permet de mieux caractériser, à l’actuel, la provenance continentale du matériel terrigène se déposant en mer aux sites de carottage.
Etude à haute résolution des variations du champ magnétique terrestre
Afin de définir la morphologie et la dynamique du champ géomagnétique généré par effet dynamo dans le noyau terrestre, l’équipe CliMag étudie ses variations vectorielles (direction et intensité) à différentes échelles de temps :
- La variation séculaire à l’Holocène est reconstruite à partir de l’étude de l’aimantation thermorémanente de terres cuites archéologiques (fours, foyers, céramiques…) et coulées volcaniques. Nos chantiers principaux sont situés en Europe de l’Ouest et en Afrique subsaharienne.
- Les travaux de l’équipe portent aussi sur la variabilité du champ géomagnétique à l’échelle du dernier million d’années, notamment au cours des périodes d’instabilités que sont les renversements de polarité et les excursions géomagnétiques. Ces variations sont retracées à la fois sur des séries volcaniques et des séquences sédimentaires marines.
Une fois établis, les modèles de variation du champ géomagnétique peuvent ensuite être utilisés comme outil géochronologique en datation archéomagnétique et en chronostratigraphie. Par exemple, les variations du champ géomagnétique enregistrées par les sédiments, indépendantes des variables climatiques, permettent de quantifier des déphasages climatiques inter-hémisphériques et inter-bassins, ce qui est indispensable à la compréhension des mécanismes climatiques à l’échelle globale.
Pour mener à bien toutes ces activités de recherche, l’équipe pilote des campagnes d’échantillonnage en mer et sur terre, et dispose d’un riche parc instrumental. Nos travaux s’inscrivent naturellement dans des programmes nationaux (e.g. CNRS-INSU, ANR, région Ile-de-France, IPSL) et internationaux (e.g. projet européen, International Research Project avec le Brésil, projets du Ministère de l’Europe et des Affaires Étrangères en Afrique).