Description du poste
Disponibilité du poste
2027
Durée du contrat
6 mois
Description de l’offre
Altération chimique des roches : une pièce manquante pour expliquer l’évolution du CO2 atmosphérique durant la dernière déglaciation ?
La dernière déglaciation est la transition du Dernier Maximum Glaciaire il y a 21 000 ans jusqu’à l’Holocène il y a environ 11 000 ans. Le climat passe alors d’un climat glaciaire très froid (environ 5°C plus froid qu’au préindustriel) à un climat plus chaud interglaciaire. Lors de cette transition, la concentration en CO2 atmosphérique augmente d’environ 100 ppm.
Pour expliquer cette augmentation du CO2, plusieurs hypothèses ont été avancées. Parmi les contributeurs probables à cette augmentation figurent le réchauffement des océans (qui diminue la solubilité du CO2), les changements de biologie marine (comme une baisse de la productivité) et des changements de circulation océanique (qui modifient le stockage de carbone dans l’océan). Si le rôle de ces processus est identifié, leur contribution exacte reste mal quantifiée. De plus, un effet non négligeable des modifications des puits et des sources de carbone et d’alcalinité est envisageable à cette échelle de temps (ex. Kurahashi-Nakamura et al., 2022). Un des processus-clef affectant ces sources et puits est l’altération des différents types de roches continentales. . Mais ce mécanisme n’est souvent pas pris en compte dans les modèles.
L’altération dépend des pluies et de la température, qui évoluent lors de la déglaciation, mais aussi de la hausse du niveau de la mer qui immerge progressivement des plateaux continentaux riches en calcaires. Selon son intensité, l’altération consomme plus ou moins de CO2 de l’atmosphère et apporte plus ou moins d’ions vers l’océan, ce qui change les équilibres chimiques, modifie la capacité de l’océan à contenir du carbone, et in fine modifie la concentration en CO2 dans l’atmosphère. Une étude récente a montré que les flux d’alcalinité calculés à partir de sorties de modèles de climat diminuent lors de la déglaciation (Lhardy et al., submitted). Cette diminution pourrait contribuer à permettre à l’océan de libérer plus de carbone, ce qui augmenterait la concentration en CO2 dans l’atmosphère, en accord avec les données. Mais cette étude ne faisait que calculer les flux sans tester leur(s) effet(s) sur le CO2 dans un modèle couplé climat-carbone.
L’objectif de ce stage est donc d’évaluer l’impact des changements d’altération chimique des roches sur le CO2 atmosphérique lors de la déglaciation. Pour cela, l’étudiant·e ajoutera un module d’altération dans le modèle de climat iLOVECLIM (Goosse et al., 2010 ; Bouttes et al., 2015). iLOVECLIM est un modèle de climat rapide qui comprend déjà toutes les autres composantes du climat et du cycle du carbone nécessaires pour cette étude, notamment un module de sédiments. Le module d’altération sera d’abord testé dans un climat moderne, glaciaire, puis lors de la déglaciation.
Références :
Bouttes, N., Roche, D. M., Mariotti, V., and Bopp, L.: Including an ocean carbon cycle model into iLOVECLIM (v1.0), Geosci. Model Dev., 8, 1563–1576, https://doi.org/10.5194/gmd-8-1563-2015, 2015.
Goosse, H., Brovkin, V., Fichefet, T., Haarsma, R., Huybrechts, P., Jongma, J., Mouchet, A., Selten, F., Barriat, P.-Y., Campin, J.-M., Deleersnijder, E., Driesschaert, E., Goelzer, H., Janssens, I., Loutre, M.-F., Morales Maqueda, M. A., Opsteegh, T., Mathieu, P.-P., Munhoven, G., Pettersson, E. J., Renssen, H., Roche, D. M., Schaeffer, M., Tartinville, B., Timmermann, A., and Weber, S. L.: Description of the Earth system model of intermediate complexity LOVECLIM version 1.2, Geosci. Model Dev., 3, 603–633, https://doi.org/10.5194/gmd-3-603-2010, 2010.
Kurahashi-Nakamura, T., Paul, A., Merkel, U., and Schulz, M.: Glacial state of the global carbon cycle: time-slice simulations for the last glacial maximum with an Earth-system model, Clim. Past, 18, 1997–2019, https://doi.org/10.5194/cp-18-1997-2022, 2022.
Localisation du poste
Site
Le LSCE est un laboratoire de recherche stimulant près de Paris regroupant environ 300 scientifiques, ingénieurs, techniciens, post-doctorants et doctorants travaillant sur des questions environnementales et climatiques (https://www.lsce.ipsl.fr/). C’est un lieu unique pour effectuer des recherches sur le climat et le cycle du carbone, avec des experts des climats passés, présents et futurs, travaillant à la fois avec des données expérimentales et des modèles numériques. Le stage sera basé dans l’équipe de modélisation du climat (CLIM, https://www.lsce.ipsl.fr/climat-cycles/clim/), une équipe dynamique couvrant de nombreuses thématiques sur la modélisation du climat du passé au futur.
Critères candidat
Profil du candidat
Étudiant en master ou école d’ingénieur.
Langues
Anglais (Intermédiaire)
Formation requise
Bac+4 ou Bac+5
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