Chronologie des déglaciations au cours des 800 000 dernières années d’après les archives glaciaires et marines

Le Quaternaire est marqué par des cycles de déglaciation. Ces changements à grande échelle marquent la transition entre les conditions glaciaires et interglaciaires et sont généralement associés à une élévation du niveau de la mer, enregistrée dans les carottes marines, ainsi qu’à une augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère, enregistrée dans les carottes de glace. La séquence exacte des événements au cours des déglaciations reste un sujet de débat. Il est donc essentiel de comprendre les relations de cause à effet entre le forçage orbital et la réponse climatique (concentration atmosphérique de gaz à effet de serre, niveau de la mer et température).

Des décalages temporels dans le début et la fin des augmentations significatives du CO2 atmosphérique et du niveau de la mer pendant les déglaciations sont observés et suscitent un intérêt considérable. Cependant, chaque site paléoclimatique et chaque archive utilisent leurs propres méthodes de datation, qui ne sont pas toujours cohérentes entre elles. Par conséquent, des désaccords entre les chronologies sont observés si aucune harmonisation n’est effectuée. Il est donc difficile d’estimer le décalage entre les variations des deux paramètres climatiques au cours des déglaciations.

Pour résoudre ce problème, nous proposons une méthodologie pour construire une chronologie cohérente, relative et absolue entre les archives marines et glaciaires sur les sept dernières déglaciations à l’aide de l’outil statistique Paleochrono-1.1 ; et nous fournissons des estimations robustes de l’incertitude. En ajustant les fonctions de rampe aux élévations de déglaciation observées dans le proxy du niveau de la mer et dans la teneur en CO2 atmosphérique, nous avons constaté une avance de 1 à 5,5 kyr du CO2 atmosphérique par rapport aux données indirectes sur le niveau de la mer pour six des sept dernières déglaciations. Les relations avance-décalage identifiées dans notre étude sont parfois en désaccord (de plus de 1σ) avec les calendriers estimés à l’aide de chronologies indépendantes et donc incomparables.

Fig: Temporal phasing at the onset and end for the past seven Terminations between the benthic δ18O records of a north Atlantic core and the atmospheric CO2 concentration records of EDC. The timings of end/onset are identified by the Rampfit model as well as visually for the end of TV and TIV for which a pronounced overshoot is observed in the CO2. A negative/positive phasing posits that the onset or end of the deglacial increase in atmospheric CO2 concentration leads/lags the change in the benthic δ18O record. The gray rectangles represent the results for the onset of each Termination. The temporal phasing estimates provided by coherent chronologies shown by garnet, orange and purple dots respectively. The vertical bars indicate the envelope of the posterior uncertainty yielded by the Paleochrono-1.1 model. The temporal phasing that can be estimated using independent chronologies are also depicted by blue squares (EDC age on AICC2023 vs. U1308 age by Hodell et al. (2008)) and red squares (EDC age on AICC2023 vs. LR04 stack age by Lisiecki and Raymo (2005)).

auteurs: Ellyn Auriol, Amaëlle Landais, Marie Bouchet