RésumésCouplage étroit de la variabilité du climat tropical indo-pacifique au cours du dernier millénaire : relevés coralliens Le dipôle de l'océan Indien (IOD) a un impact sur le climat et les précipitations dans le monde entier, et plus sévèrement dans les pays entourant l'océan Indien. La fréquence et l'intensité des événements positifs de l'IOD ont augmenté au cours du XXe siècle et pourraient continuer de s'intensifier dans un monde qui se réchauffe ; cependant, la confiance dans les changements futurs de l'IOD est limitée par les biais connus dans les représentations du modèle de l'IOD et le manque d'information sur la variabilité naturelle de l'IOD avant le changement climatique anthropogénique. Nous utilisons ici des enregistrements coralliens datés avec précision et hautement résolus de l'océan Indien équatorial oriental, où la signature de la variabilité IOD est optimisée, pour produire une reconstruction semi-continue de la variabilité IOD qui couvre cinq siècles du dernier millénaire. Notre reconstruction démontre que les événements extrêmement positifs étaient rares avant 1960. Cependant, l'événement le plus fort jamais enregistré (1997) n'est pas sans précédent puisqu'au moins un événement de 27 à 42 % plus important s'est produit naturellement au 17e siècle. Nous montrons en outre qu'il existait un couplage étroit et persistant entre la variabilité de l'IOD et l'oscillation australe d'El Niño au cours du dernier millénaire. Le couplage indo-pacifique était caractérisé par une faible variabilité interannuelle avant ~1590 de notre ère, ce qui a probablement modifié les schémas de téléconnexion, et par une variabilité anormalement forte au XVIIe siècle, qui a provoqué des bouleversements sociaux en Asie tropicale. Une tendance au regroupement sur plusieurs décennies des événements positifs de l'IOD est évidente dans notre reconstruction, qui, avec l'identification de la variabilité extrême de l'IOD et du couplage climatique tropical indo-pacifique persistant, a des implications importantes pour améliorer les schémas de prévision saisonnière et décennale et gérer les risques climatiques de la variabilité future de l'IOD.
Reconstitutions climatiques interannuelles à haute altitude par sclérochronologie Notre compréhension de la variabilité de l'océan Atlantique Nord au sein du système climatique couplé est limitée par la brièveté des enregistrements instrumentaux et par l'absence d'approximations marines absolument datées. Au cours des 5 à 10 dernières années, beaucoup d'efforts ont été consacrés à l'élaboration de différents dossiers sclérochronologiques à haute latitude nord pour reconstruire le climat marin. L'accent a été mis sur la datation croisée pour produire de longues chronologies et sur la géochimie des incréments de croissance réels eux-mêmes. Aujourd'hui, la datation croisée et l'établissement d'une chronologie font partie de la méthodologie standard, du moins pour quelques espèces de bivalves à longue durée de vie. L'accent n'est plus mis " simplement " sur la possibilité d'obtenir de longues chronologies, mais sur l'utilisation de l'incrément de croissance et des données isotopiques stables dans les chronologies pour isoler et reconstruire les composantes clés de la variabilité de l'océan Atlantique Nord. Je vais passer en revue et donner des exemples de développements récents dans ce domaine. Il est à espérer que cela donnera matière à réflexion sur la possibilité d'étudier la téléconnexion ENSO dans le secteur de l'Atlantique Nord à l'aide d'archives sclérochronologiques provenant des hautes latitudes du Nord.
L'ENSOteleconnections au climat de mousson d'été indien à travers le dernier millénaire tel que simulé par le PMIP3 En utilisant neuf simulations de modèles PMIP3, nous étudions la variabilité moyenne du climat estival (juin-septembre) en Inde au cours du dernier millénaire (LM ; CE 0850-1849) en nous concentrant sur la période de réchauffement médiéval (MWP) et le petit âge glaciaire (LIA), après validation du climat et des tendances simulés du " jour courant ". Nous constatons que les températures moyennes estivales estivales moyennes LM ci-dessus (ci-dessous) pendant la PCM (CER) sont associées à un nombre relativement plus élevé (inférieur) d'El Niño concomitants par rapport à La Niña. Les modèles simulent des précipitations de mousson d'été (ISMR) plus élevées (plus basses) en Inde pendant la PMM (LIA) par rapport à la moyenne LM. Ceci malgré une forte corrélation négative simulée entre les séries chronologiques de l'indice NINO3.4 et celle de l'ISMR moyenne de la zone. Il est intéressant de noter que le pourcentage d'El Niño fort simulé associé à des anomalies ISMR négatives est plus élevé dans le CER. De plus, le pourcentage de La Niña fort associé à des anomalies ISMR positives est plus élevé dans la PRMM. Cette non-linéarité s'explique par les changements climatiques de fond simulés, comme suit. La distribution du potentiel de vitesse estivale boréale anomale simulée de 850 hPa pendant la période estivale boréale au cours de la PMM dans les modèles indique, par rapport aux conditions LM moyennes, une zone de convergence anomale dans le Pacifique tropical central flanquée de deux zones de divergence, c'est-à-dire un déplacement vers l'ouest dans la circulation Walker. Le centre de divergence anormal à l'ouest pendant la PMM s'étend également dans l'est équatorial de l'océan Indien, provoquant une zone de convergence anormale au-dessus de l'Inde et un transport d'humidité relativement plus élevé et donc des précipitations excessives pendant la PMM par rapport à la moyenne LM, et donc un affaiblissement apparent de l'impact El Niño.
Paleorecordsof India Summer Monsoon in Corals and Sediments : Connexion ENSO et IOD La mousson sur le sous-continent indien est contrôlée par la migration d'une zone étroite de convergence des vents latitudinaux appelée Zone de convergence intertropicale (ITCZ). Pendant l'été (juin-septembre), un déplacement vers le nord de la ZCIT induit des vents du sud-ouest (SO) chargés d'humidité, ce qui produit une forte mousson du SO ou mousson d'été indienne (ISM). Les enregistrements instrumentaux et historiques des dernières décennies et des derniers siècles ont démontré une variation considérable de la température de la surface de la mer (TSM) et de la mousson d'été indienne (ISM) sur l'Inde et les régions voisines. Le climat de l'hémisphère nord est fortement influencé par les processus océan-atmosphère, parmi lesquels ENSO joue un rôle crucial. Le climat du nord de l'océan Indien et du sous-continent indien est influencé par l'ENSO et l'IOD. L'influence couplée de l'ENSO et de l'IOD conduit à des variations de mousson d'été en Inde. Des paléodossiers obtenus à partir de sédiments marins et de coraux du nord de l'océan Indien ont été étudiés pour rechercher les signatures de la variabilité ISM en fonction de ces processus océaniques. Effet des processus couplés océan-atmosphère sur l'ISM, les taux de croissance des coraux seraient discutés.
L'Holocène moyen représente un état climatique radicalement différent de celui d'aujourd'hui, dû en grande partie à des forçages naturels relativement bien connus. Bien que l'anomalie climatique médiévale (MCA) soit connue comme une période chaude qui a duré de 900 à 1300 après J.-C. Dans cette étude, nous présentons la teneur en Sr/Ca du corail mort de Porites de l'île Panjang (noyau C1 et C5) et du détroit de Lampung Bay-Sunda (noyau LAM) en Indonésie. D'après la datation U/Th du résultat, l'âge du noyau C1 et C5 est au milieu de l'Holocène (c.-à-d. 5000-6000ky BP) et l'âge du noyau LAM est 0,81±0,03ky - 0,85±0,02ky. Ces résultats apporteront une contribution importante à une meilleure compréhension de la variabilité du climat tropical au cours de cette période importante. Les données de Sr/Ca obtenues jusqu'à présent indiquent clairement une variabilité saisonnière, interannuelle et décennale. Cette étude contribuera donc de manière significative à une meilleure compréhension de la variabilité du climat pendant la période chaude du milieu de l'Holocène sous les tropiques.
Aperçus de la variabilité spatiale de l'ENSO pendant l'Holocène à l'aide d'enregistrements marins à résolution mensuelle de l'autre côté de l'océan Pacifique. La manifestation de l'ENSO dans une localité peut varier fortement dans le temps, non seulement en fonction de l'amplitude et de la fréquence des événements ENSO, mais aussi en fonction de l'évolution spatiale des anomalies de température de surface de la mer et des téléconnexions correspondantes. Les effets de la diversité spatiale de l'ENSO sont particulièrement marqués dans les limites est et ouest du bassin du Pacifique. La façon dont les modèles spatiaux de l'ENSO peuvent réagir à l'évolution des forçages externes est l'une des grandes incertitudes des prévisions de l'ENSO. Bien qu'on ne sache pas encore si la configuration spatiale de l'ENSO a été affectée par l'insolation à travers l'Holocène, de tels changements auraient pu affecter différemment les reconstructions paléoENSO par approximation à travers le Pacifique. Les changements passés de l'ENSO ont généralement été considérés uniquement en termes de fréquence d'occurrence et d'amplitude d'une ENSO canonique, bien qu'il soit maintenant clair que la dimension spatiale doit également être considérée.
Variabilité hydroclimatique de l'ouest de la Thaïlande au cours des 1400 dernières années L'Asie du Sud-Est continentale est située sur le chemin central de la mousson d'été asiatique, où les enregistrements hydroclimatiques des spéléothèmes ont rarement été étudiés. Nous présentons ici un nouvel ensemble de données multi-proxy (δ18O, δ13C, oligo-éléments et valeurs en niveaux de gris) sur la stalagmite KPC1 de la grotte de Khao Prae dans l'ouest de la Thaïlande, datant d'environ 500 à 1900 ap. Nos données multiproxy révèlent une grande variabilité entre les périodes humides et sèches entre 500-800 et 1100-1300 après JC, une mousson d'été plus forte entre 800-1100 après JC et une mousson d'été plus faible et des sécheresses prolongées entre 1300-1500 et après 1550. En comparaison avec d'autres relevés de mousson asiatique, le relevé du CPK1 présente des similitudes avec les relevés de spéléothème δ18O de l'Inde, ainsi qu'avec les données sur les lacs et les cernes de croissance de l'Asie du Sud-Est continentale, mais diverge des relevés des régions équatoriales et du Pacifique occidental. Nous concluons que la variabilité hydroclimatique dans l'ouest de la Thaïlande est due aux changements dans le transport de l'humidité de la mousson d'été indienne et au mouvement de la zone de convergence intertropicale (ITCZ). L'enregistrement du CPK1 suggère des conditions plus sèches entre 1550 et 1900 après J.-C., tandis que sur des échelles de temps décennales, le chevauchement des données instrumentales et des données sur les cernes des arbres indique des sécheresses et des conditions pluviales en Asie du Sud-Est associées à ENSO.
Perspectives locales sur les états moyens ENSO ~2300 BP et maintenant : δ¹⁸O reconstructions à partir des bivalves de courte durée Donax obesulus et Mesodesma donacium. Le Pacifique Est manque d'organismes à longue durée de vie utiles pour les reconstitutions paléoclimatiques, d'où la nécessité de disposer de nouvelles archives sensibles à la variabilité de l'ENSO. Les bivalves à courte durée de vie (<5 ans) trouvés dans les sites archéologiques fournissent des " instantanés " de la variabilité climatique passée (c.-à-d. l'aire de répartition saisonnière) plutôt que des séries chronologiques transversales continues (p. ex. arbres et coraux). Le bivalve bivalve intertidal de courte durée Mesodesma donacium a été utilisé pour reconstituer l'ENSO dans le sud du Pérou ; cependant, M. donacium est fonctionnellement éteint au nord du 16°S en raison de sa vulnérabilité aux événements El Niño. Nous évaluons la mactre de Stimpson Donax obesulus, une mactre de Stimpson de courte durée (1-2 ans), comme archive complémentaire à M. donacium dans le nord du Pérou. Les populations de D. obesulus survivent à la TSM plus chaude pendant l'El Niños, bien qu'elles soient vulnérables aux TSM plus froides associées à La Niñas. Nous avons collecté des D. obesulus vivants dans la vallée de Nepeña, Pérou en 2012 (La Niña), 2014 (neutre), et 2016 (El Niño). Nous avons analysé les coquilles pour déterminer les rapports isotopiques stables (δ¹⁸O et δ¹3C) et les rapports d'oligo-éléments (Sr/Ca, Mg/Ca, Ba/Ca) et évalué leur sensibilité à ENSO ; tous sauf Ba/Ca ont des cycles saisonniers. D. obesulus δ¹⁸Oshell saisit la variabilité saisonnière de la TSM avec des remontées d'eau et des advections localisées qui influencent probablement δ¹⁸Owater et shell δ18O. Les anomalies de Ba/Ca coïncident avec les épisodes de chlorophylle-a et de froid en Mg/Ca et Sr/Ca, ce qui permet d'enregistrer des remontées d'eau. Nous avons prélevé un M. donacium et six D. obesulus sur un site archéologique de la vallée de Nepeña (Caylán) pour évaluer la variabilité ENSO à ~2300 BP. Les résultats de D. obesulus suggèrent une plus large gamme de signaux de M. obesulus δ¹⁸O que ceux suggérés précédemment en utilisant M. donacium seul. Les coquilles archéologiques ont δ¹⁸Oshell est décalé de 0.7-1.1‰ par rapport aux coquilles modernes suggérant 2.5-3.3°C plus froid SST et/ou un décalage dans δ¹⁸Owater par rapport à moderne. Nous analysons actuellement 20 autres obus archéologiques afin d'évaluer pleinement les variations saisonnières et le statut de l'ENSO pour cette période. Jusqu'à présent, nous trouvons que D. obesulus est un complément approprié à M. donacium pour comprendre la variabilité passée de l'ENSO.
Reconstitution à haute résolution des précipitations dans le sud de la Californie : Implications pour l'évolution de l'Holocène ENSO L'oscillation australe d'El Niño (ENSO) est le principal moteur de la variabilité climatique interannuelle mondiale. Cependant, la longueur, la continuité ou la résolution insuffisantes des enregistrements paléoclimatiques actuels et les divergences entre ces enregistrements nous empêchent de comprendre la variabilité de l'ENSO à l'échelle du centenaire au millénaire. Par conséquent, la réponse de l'ENSO et de l'ENSO en matière de téléconnexion aux changements climatiques n'est toujours pas claire. L'analyse de corrélation sur le terrain des données d'observation historiques montre que les changements de précipitations interannuelles (avec une périodicité de 2 à 7 ans) en Californie du Sud sont étroitement liés à ENSO. Nous présentons ici un enregistrement de XRF Ti à balayage à résolution infra-annuelle à partir de carottes en eau profonde prélevées dans le bassin de Santa Barbara (SBB) pour révéler les changements des précipitations infra-annuelles en Californie du Sud au cours des 9000 dernières années. L'analyse des ondelettes indique que la variance des précipitations dans la bande ENSO (2-7 ans) a augmenté après 4,4 ka, accompagnée de l'apparition d'une variance dans la bande ENSO plus longue (5-7 ans). La variance des précipitations dans la bande ENSO est relativement faible avec une période plus courte (2-3 ans) avant 4,4 ka. La variance amplifiée des précipitations dans la bande ENSO à la fin de l'Holocène est associée à un déplacement vers le sud de la zone de convergence intertropicale (ZCIT), qui affaiblit le gradient zonal de la TSM et les alizés dans le Pacifique équatorial. Quatre simulations climatiques de l'Holocène par tranches de temps soutiennent la tendance de la variance ENSO et sa corrélation avec la migration vers la ZCIT. De plus, la dépression des Aléoutiennes est plus forte après 4,4 ka, ce qui indique que la téléconnexion ENSO entre le Pacifique tropical et la Californie du Sud est également modulée par un système de pression extratropicale.
Exploration de l'influence de l'ENSO sur le N-cycling dans l'océan Pacifique équatorial à partir des enregistrements CS-δ15N : résultats préliminaires La séquestration du carbone dans l'océan joue un rôle important dans la régulation du climat à des échelles de temps géologiques. Ce mécanisme est principalement dû à la disponibilité de l'azote, qui limite la productivité primaire de l'océan et donc la fixation du carbone. Pourtant, les mécanismes complexes de rétroaction reliant le cycle de l'azote océanique et la variabilité du climat restent mal connus. Les fortes anomalies climatiques du Pacifique équatorial, provoquées par l'oscillation australe d'El Niño (ENSO), fournissent un contexte intéressant pour évaluer l'influence de la variabilité climatique sur le cycle N de l'océan sur de courtes périodes. Nous proposons d'utiliser une méthode d'analyse récente pour obtenir des enregistrements d'isotopes d'azote stables à partir du squelette de corail (CS-δ15N) de l'atoll de Palmyra. Il a été prouvé que cette approximation reflète les changements qui se produisent dans les sources d'azote de l'océan à des échelles géologiques (10 000 ans) et historiques (siècles), ce qui permet de comprendre comment le cycle de l'azote de l'océan de surface est affecté par la variabilité climatique. Cette étude se concentre sur l'événement El Niño de 2015 à 2016 et présente les enregistrements préliminaires CS-δ15N et δ18O de cette période, ainsi qu'un enregistrement plus long couvrant les 20 dernières années. L'événement El Niño de 2015 - 2016 a été caractérisé par une forte diminution (- 3 ‰) du record CS-δ15N. Cette anomalie est observée dans trois carottes différentes, de même, les enregistrements CS-δ15N d'une carotte supérieure et d'une carotte latérale d'une même colonie présentent la même anomalie, indiquant que l'anomalie El Niño est une caractéristique robuste des enregistrements CS-δ15N de Palmyra. Cette anomalie révèle que, dans le Pacifique équatorial, l'azote de surface est fourni par différentes sources pendant les années El Niño par rapport aux années neutres et La Niña. Ces travaux ouvrent la voie à l'étude du lien entre ENSO et N-cycling sur des échelles de temps géologiques.
Paléoclimat de l'Holocène moyen dérivé de coquilles de palourdes géantes fossiles (Tridacna squamoza) de la mer de Java. Les coquilles fossiles de bivalves marins comme le Tridacnapa géant fournissent des informations sur les environnements passés avec des résolutions saisonnières. Comme pour les coraux, les changements dans les cycles saisonniers moyens et la variabilité interannuelle peuvent être reconstitués en analysant séquentiellement les couches annuelles de carbonate de calcium. Des études d'intercomparaison antérieures menées sur du matériel moderne ont montré que les données désaisonnalisées provenant de bivalves marins (Tridacna gigas) et de coraux (Porites) fournissent des informations similaires. Cette étape a été nécessaire pour combiner ces ensembles de données dans des bases de données mondiales. Dans cette étude, nous avons mené une nouvelle étude d'étalonnage de Tridacna squamosawh moderne qui a été collectée dans plusieurs localités d'Indonésie. Les profils des isotopes stables (del-18O) et des oligo-éléments (Mg/Ca, Ba/Ca) ont été mesurés et comparés à l'hydrologie locale : température de surface de la mer, précipitations et productivité. Mg/Ca et SST présentent une relation linéaire claire avec des équations similaires quel que soit le domaine d'échantillonnage. De plus, la comparaison des del-18O mesurés et estimés confirme que cette espèce précipite ses coquilles en équilibre isotopique. Les résultats des expériences d'étalonnage sont utilisés pour comparer des échantillons modernes et fossiles prélevés sur l'île de Belitung, située au cœur de la mer de Java. Notre étude montre que la période mi holocène, autour de 6ka, était légèrement plus froide (différence de température moyenne de 1°C) et moins saline par rapport aux conditions modernes. Ces résultats sont comparés à des études modélisées et à d'autres données sur les coraux recueillies dans des endroits plus au nord de la mer de Chine méridionale, qui montrent un déplacement vers le nord de la zone de convergence intertropicale au cours de cette période, ce qui augmente les précipitations sur terre et réduit celles dans la région sud de la mer de Chine méridionale.
Un enregistrement étendu de la variabilité du dipôle de l'océan Indien sur les coraux indonésiens Le dipôle de l'océan Indien (IOD) est une oscillation climatique océan-atmosphère dans le bassin de l'océan Indien et l'un des principaux facteurs climatiques de l'Australasie qui influence la distribution des précipitations dans la région. Les projections futures de l'activité de l'IOD suggèrent que les événements extrêmes positifs de l'IOD pourraient devenir plus fréquents avec le réchauffement par effet de serre conduisant à une augmentation de la fréquence des événements climatiques et météorologiques extrêmes dans les régions influencées par l'IOD. Toutefois, la courte durée des enregistrements instrumentaux et les biais dans les représentations modélisées de l'IOD rendent difficile de séparer avec confiance les tendances anthropiques de la variabilité naturelle. Pour mieux comprendre la variabilité naturelle de l'IOD, des reconstructions à haute résolution de la température de surface de l'océan Indien (SST) sont nécessaires pour fournir une vue d'ensemble de l'activité de remontée des eaux de l'IOD avant la révolution industrielle. Dans cette recherche, un corail fossile de Porites a été utilisé pour reconstituer la SST du détroit de Sunda, en Indonésie. La région sud du détroit de Sunda (6,5ºS, 105,5ºE) est un secteur clé pour la mesure de l'activité de l'IOD, car les eaux froides de remontée d'eau dans l'est de l'océan Indien, associées à un événement IOD positif, ont ici une signature claire qui est saisie par les changements géochimiques des matériaux osseux du corail. L'objectif de ce projet est un enregistrement de 205 ans, ~ résolution 18O par mois, d'un bloc de tsunamis corallien qui s'étend sur la période de 1668 à 1872. Le relevé de la température des coraux a été combiné à un relevé moderne des coraux et à des relevés historiques des journaux de bord des navires de la région pour créer un relevé de 350 ans des SST de l'océan Indien tropical. Cette reconstruction étendue de la SST permet de mieux comprendre la fréquence et l'intensité des événements positifs de la SST avant le changement climatique anthropique.
Enregistrements coralliens de la saisonnalité des températures tropicales du Pacifique, de la variabilité interannuelle et du climat moyen pendant la dernière déglaciation (Expédition IODP 310 - Tahiti) Les liens entre la variabilité saisonnière, interannuelle et orbitale du climat tropical du Pacifique sont d'une grande importance pour une meilleure compréhension du comportement passé et futur de l'oscillation australe d'El Niño (ENSO), le principal mode de variabilité interannuelle du climat. Pour l'océan Pacifique tropical, des reconstitutions des conditions saisonnières et interannuelles des eaux de surface sont disponibles à partir d'un réseau croissant d'enregistrements de coraux (et de mollusques) à résolution saisonnière qui couvrent des périodes de l'Holocène. Cependant, les informations comparables sont rares pour la dernière déglaciation, car les récifs coralliens qui se sont développés pendant cette période de changement substantiel du climat moyen et de perturbations climatiques rapides aux échelles de temps centenaire à millénaire sont difficiles d'accès, le niveau de la mer étant considérablement plus bas qu'aujourd'hui. L'expédition 310 de l'IODP à Tahiti était un effort international coordonné pour forer des récifs de corail fossile du dernier âge déglaciaire dans l'océan Pacifique Sud tropical, à des profondeurs d'eau entre 40 et 118 m. Des relevés saisonniers de coraux fossiles récupérés pendant l'expédition 310 indiquent qu'ENSO était actif vers 15.Il y a 0 kyr, pendant l'intervalle froid du stade Heinrich 1 de l'hémisphère Nord, et que la variabilité interannuelle de la température de surface de la mer (TSM) aux périodes ENSO typiques était prononcée à Tahiti, contrairement à aujourd'hui, impliquant une expansion ou un décalage vers le sud des anomalies ENSO SST à cette époque. De plus, les enregistrements coralliens d'Expedition 310 fournissent de nouvelles preuves d'un refroidissement relatif dans le Pacifique Sud tropical il y a 12,4 kyr, lors de l'inversion du froid de l'hémisphère Nord dans le Dryas plus jeune. Alimenté par une nouvelle collection de coraux modernes de Tahiti récupérés à proximité des sites de forage d'Expedition 310 afin d'évaluer de façon robuste les incertitudes de nos reconstitutions, nous avons commencé à étudier les enregistrements relativement courts des coraux d'Expedition 310 pour contribuer à une meilleure compréhension de la réponse saisonnière de la variabilité de la SST Pacifique tropical aux perturbations climatiques soudaines lors du dernier déglaciation. Asami, R, Felis, T, Deschamps, P, Hanawa, K, Iryu, Y, Bard, E, Durand, N et Murayama, M (2009) Evidence for tropical South Pacific climate change during the Younger Dryas and the Bølling-Allerød from geochemical records of fossil Tahiti corals. Earth and Planetary Science Letters, 288(1-2). 96-107. doi:10.1016/j.epsl.2009.09.011 Felis, T, Merkel, U, Asami, R, Deschamps, P, Hathorne, EC, Kölling, M, Bard, E, Cabioch, G, Durand, N, Prange, M, Schulz, M, Cahyarini, SY et Pfeiffer, M (2012) Prononcée variabilité interannuelle des températures du Pacifique Sud tropical au stade 1 Heinrich. Nature Communications, 3. 965. doi:10.1038/ncomms1973 Felis, T., Oster, C, Asami, R, Deschamps, P, Hathorne, EC, et Merkel, U (en cours) Tropical Pacific temperature seasonity around Meltwater Pulse-1A from IODP Expedition 310 corals. Numéro de projet DFG 408139156 Hathorne, EC, Felis, T, T, James, R Nouveau record ENSO de l'Holocène à haute résolution du lac Te Roto, Iles Cook : une approche chronologique basée sur les varves La zone de convergence du Pacifique Sud (ZCPS) est la bande de nuages convectifs la plus étendue de l'hémisphère Sud, qui génère un fort gradient de précipitations dans le bassin du Pacifique Sud. Sur des échelles de temps interannuelles à inter-décennales, les phénomènes climatiques du Pacifique, tels que l'oscillation australe d'El Niño (ENSO), provoquent un changement de position du SPCZ. En effet, les événements El Niño provoquent le déplacement de la SPCZ vers le nord-est et l'extrême El Niño, font que la SPCZ rejoint la Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT). Les îles polynésiennes connaissent de graves sécheresses au cours de ces événements, tandis que le phénomène zonal SPCZ devrait devenir plus fréquent dans un monde en réchauffement. De plus, un changement majeur dans la position de la SPCZ et de la ZCIT s'est produit au moment de la migration polynésienne (850-1150 avant notre ère), entraînant un déplacement prolongé vers le nord-est de la SPCZ qui a fortement modifié les conditions climatiques sur les îles. Néanmoins, la relation entre l'ENSO et le modèle hydrologique des différentes îles du Pacifique est encore mal définie. Ainsi, le Pacifique Sud est considéré comme l'une des zones les plus vulnérables aux événements climatiques extrêmes sur Terre. Cependant, on ne dispose que de peu d'enregistrements de données instrumentales dans cette région critique, qui sont souvent partielles et de courte durée (<50 ans). Par conséquent, les données quantitatives paléoclimatiques à haute résolution sont une priorité de recherche pour bien comprendre les principales dynamiques climatiques du Pacifique Sud (c.-à-d. SPCZ, ENSO). Ces informations sont vitales pour les 13 millions d'habitants des 1395 îles du Pacifique Sud, qui dépendent surtout des précipitations pour l'eau douce et la sécurité alimentaire. Un nouveau relevé climatique à haute résolution d'une carotte de sédiments stratifiés, prélevée dans le lac Te Roto (Atiu, îles Cook), sera généré. Les îles Cook sont idéalement situées sur l'axe de contraction SPCZ pour étudier le mouvement SPCZ et par conséquent le comportement ENSO. Grâce à une méthode prometteuse basée sur la chronologie des varves, un enregistrement intra-annuel détaillé couvrant les principales transitions climatiques des 8000 dernières années sera produit. Ce bilan permettra d'étendre notre compréhension des changements hydroclimatologiques dans le Pacifique Sud, liés à la dynamique SPCZ et ENSO et donc à la colonisation de la Polynésie orientale.
Déchiffrage de la variabilité en Mg/Ca et des isotopes stables de l'oxygène des foraminifères individuels Les foraminifères sont couramment utilisés dans les reconstitutions paléoclimatiques puisqu'ils sont présents dans tous les océans du monde et sont souvent abondamment préservés dans les sédiments. Traditionnellement, les substituts à base de foraminifères comme 18O et Mg/Ca sont analysés sur des spécimens regroupés d'une seule espèce. L'analyse de spécimens isolés de foraminifères permet de reconstituer la variabilité climatique sur des échelles de temps liées à l'oscillation australe El Niño (ENSO) ou à la saisonnalité. Toutefois, il n'existe toujours pas d'étalonnages quantitatifs entre les statistiques des analyses foraminifères individuelles (ACI) et la variabilité du climat. Nous avons effectué des mesures de Mg/Ca et de 18O sur des échantillons individuels prélevés dans des sédiments de carottes de différents milieux afin de mieux comprendre le signal enregistré par chaque foraminifère. Nous avons utilisé trois espèces de foraminifères planctoniques (G. ruber (s.s.), T. sacculifer et N. dutertrei) de la piscine chaude Indo-Pacifique (IPWP) et une espèce (G. ruber (rose)) du Golfe du Mexique (GoM). Les valeurs moyennes pour les différentes espèces de Mg/Ca par rapport aux températures calculées de 18O correspondent aux équations d'étalonnage publiées. Les statistiques de l'IFA (moyenne et écart-type) de Mg/Ca et 18O entre les différents sites montrent une forte relation indiquant que les deux proxies sont influencées par un facteur commun, très probablement les variations de température pendant la calcification. Ceci soutient fortement l'utilisation de l'ACI pour reconstruire la variabilité du climat. Cependant, nos données combinées de la CDI pour les différentes espèces ne montrent qu'une faible relation avec les changements de température saisonniers et interannuels, surtout lorsque la variabilité saisonnière augmente à un endroit. Cela suggère que la saison et la profondeur de l'habitat des foraminifères affectent fortement la variabilité de l'ACI, de sorte que l'écologie doit être prise en compte lors de la reconstruction de la variabilité climatique passée.
Un travail en cours - une reconstruction des changements hydrologiques à l'île Christmas (océan Indien) à partir de coraux Porities de haute résolution. Depuis 1979, la limite sud de la ceinture pluviométrique tropicale s'est déplacée vers le pôle de 1° à 3° de latitude, ce qui a entraîné un déplacement de la dorsale subtropicale et des vents du sud-ouest du sud, ce qui a une influence majeure sur les précipitations en Australie et sur les zones agricoles dans le pays. Comprendre les variations à long terme dans la ceinture pluviométrique tropicale est essentiel pour comprendre comment les caractéristiques climatiques peuvent varier avec les changements climatiques futurs. L'étude des variations de la température à la surface de la mer et de la variabilité des précipitations dans l'océan Indien tropical est vitale pour identifier les changements à la lisière des ceintures de pluies tropicales et pour mieux comprendre les forçages naturels des ceintures de précipitations tropicales. Ce projet vise à reconstituer les températures de surface de la mer et l'hydroclimat à partir de coraux de haute résolution de l'île Christmas (océan Indien) afin de reconstituer le bord de la ceinture pluviométrique tropicale et d'évaluer la contribution du forçage naturel dans les déplacements actuels.
Variabilité du débit indonésien et du ruissellement de Bornéo au cours des 14 derniers kyres Nous présentons une reconstitution à haute résolution (résolution temporelle d'environ 20 à 100 ans) des changements hydrologiques dans le détroit de Makassar au cours des 14 derniers kyr du carottage SO217-18517 extrait du delta de Mahakam (1°32,198'S, 117°33,756'E ; 698 m de profondeur) pendant la croisière SO217 Makassar-Java (MAJA). Températures de surface de la mer, basées sur Mg/Ca de Globigerinoides ruber et alkenone UK'37, et eau de mer δ18O reconstructions, basées sur G. ruber δ18O et Mg/Ca, en combinaison avec des mesures triables de la granulométrie des grains de limon et des données élémentaires obtenues par scanner à fluorescence X (XRF), fournissent des preuves d'une augmentation des précipitations pendant le Bølling-Allerød (BA) et l'Holocène précoce et pour des eaux de surface plus chaudes et plus salines et d'une diminution de l'intensité du flux de l'Indonésie (ITF) pendant le Younger Dryas (YD). Les enregistrements de log (Zr/Rb) dérivés de XRF, les données de limon triable et les taux de sédimentation accrus indiquent une diminution du vannage, interprétée comme un ralentissement de l'écoulement de la thermocline de l'ITF pendant le DJA. Nous attribuons cette baisse de l'intensité du FIT au ralentissement de la circulation de renversement méridien de l'Atlantique (AMOC) pendant le JA. Nous suggérons que les changements dans l'hydrologie de surface du détroit de Makassar pendant cet intervalle de refroidissement de l'hémisphère nord et de réchauffement de l'hémisphère sud étaient liés à un déplacement vers le sud de la zone de convergence intertropicale.
De la géodynamique à la biodiversité en Asie du Sud-Est : Belitung est la clé En combinant les observations géomorphologiques avec des simulations numériques de la croissance des récifs coralliens et de la stratigraphie sismique peu profonde, nous montrons que l'Asie du Sud-Est est verticalement instable, bien plus qu'on ne le pense généralement. A l'ouest, les récifs coralliens et les données géomorphologiques - autour de Belitung en particulier - révèlent que le plateau de la Sonde s'affaisse, et que le régime intermittent des transgressions n'a prévalu que depuis 400 000 ans. Avant cette MIS 11, Sundaland était définitivement apparu. Comme le plateau de la Sonde est très peu profond, ces nouvelles données donnent un aperçu important de la paléogéographie du Pléistocène, avec des implications sur les interactions entre la Terre solide et le climat, l'océanographie et la dispersion des espèces, dont les hominidés. La dynamique de la biodiversité dans cette région est constamment considérée comme étant uniquement tributaire des oscillations du niveau de la mer glaciaire, les hauts peuplements interglaciaires créant des barrières de dispersion intermittentes entre les masses terrestres disjointes. Les données phytogéographiques pour les organismes terrestres sont conformes à ce scénario : les estimations de temps de divergence disponibles révèlent une augmentation de huit fois le taux de vicariance entre les masses terrestres de Sundaland après MIS 11, co-évaluée au début des inondations épisodiques du plateau de Sunda. A l'inverse, à Wallacea, à l'est, l'archipel s'élève. La région de soulèvement délimite le triangle corallien, l'un des points chauds les plus frappants de la biodiversité, et ce n'est pas un hasard : le soulèvement excite une variété de mécanismes de spéciation insulaire, qui peuvent expliquer la richesse spécifique de Wallacea. Nous établissons un lien entre le mouvement vertical du sol et la topographie dynamique transitoire dans la zone de subduction indo-australienne. L'affaissement à l'ouest et le soulèvement à l'est doivent leur origine à la dynamique du manteau terrestre, où des forces visqueuses noient la Sundaland et émergent de la Wallacea pendant le Plio-Quaternaire, remodelant ainsi profondément la paléogéographie du pléistocène sud-est asiatique. Ces résultats montrent à quel point la reconsidération du cadre paléogéographique du Sundaland remet en question notre compréhension de l'origine de la biodiversité de l'Asie du Sud-Est, comme l'envisageait auparavant A.R. Wallace.
"Programme " Mesurer la taille du Monde" Metteur en scène, auteur et acteur, il questionne la dimension politique et poétique du désir. A cet effet, il développe, en particulier, une recherche autour des écrits scéniques du réel et des écritures partagés. Directeur artistique de nombreuses œuvres du théâtre du Grain à Brest, il s'engage pour l'émergence de l'expression individuelle et collective, permettant à ceux qui la formulent d'accéder à une réflexion émancipatrice. Pour ce faire, il s'inspire de rencontres et de témoignages individuels ou collectifs qui sont la matière première de son travail d'écriture et de réalisation. Dans ce processus de partage et d'échange avec les "témoins", elle s'associe à des équipes de scientifiques qui partagent les mêmes préoccupations. Elle participe au programme "Mesurer la taille du Monde" et travaille avec le laboratoire CEARC et le réseau de chercheurs Marine Sciences For Society. Ainsi, entre 2016 et 2018, il a été plongé dans trois campagnes océanographiques : Acclimate in the Southern Ocean (Claire Waelbroeck - LSCE), Rockall-Mingulay in the North Atlantic (Mary Eliott - LPG) et HydroSed à Taiwan (Christophe Colin - GEOPS). En mai 2016, il coordonne le festival Anthoposcène dans le cadre du projet international ARTisticc (Fonds Belmont). Actuellement, il travaille à l'écriture et à la mise en scène d'un spectacle basé sur ses expériences artistiques et scientifiques des dix dernières années.
Revue des reconstructions ENSO du laboratoire Koutavas à partir de foraminifères individuels d18O Je passe en revue 15 années d'efforts et de publications de mon laboratoire pour éclairer le comportement passé de l'ENSO à partir de d18O de foraminifères individuels du Pacifique Est. Je soutiens que cette méthode, bien qu'imparfaite à l'heure actuelle, mais qui se développe rapidement, a le plus grand potentiel de découverte à cause de : (1) matériau omniprésent et inépuisable sur le fond marin ; (2) possibilité de réplication (noyaux, sites, régions multiples) ; (3) multiples substituts applicables (d18O et Mg/Ca) ; (4) environnements de surface et de thermocline pour l'enregistrement de plusieurs espèces ; (5) substituts et méthodes analytiques solides. Les plus grands défis sont : (1) compréhension approfondie de la profondeur des espèces, des saisons et des schémas de migration verticale ; (2) bioturbation dans les noyaux à accumulation lente ; (3) séparation des signaux annuels, interannuels, décadaux et plus longs ; (4) étalonnage des méthodes en utilisant des carottes modernes ; (5) utilisation des méthodes statistiques appropriées.
U-Th systematics in marine carbonate archives of "extreme" environments : identifying and overcoming limitations caused by early diagenesis On accorde de plus en plus d'attention aux dossiers de remplacement fiables sur les environnements extrêmes afin d'identifier toute la gamme des changements environnementaux et climatiques à différents intervalles de temps dans le passé. En outre, dans le cas des archives biogéniques, elles peuvent fournir des estimations réalistes du potentiel de résilience et de l'adaptabilité aux conditions extrêmes qui dépendent des espèces. Les carbonates marins représentent d'importantes archives paléoproxy car les conditions environnementales sont enregistrées géochimiquement pendant leur formation. Combiné avec la datation de l'âge U/Th, on peut déterminer la variabilité climatique sur des échelles de temps géologiques. La précision des approches par approximation basées sur U-Th dépend en grande partie du degré de diagenèse expérimenté. En raison des concentrations élevées de U et Sr et d'autres métaux traces, en comparaison avec les espèces calcitiques, les structures aragonitiques du corail et de la coquille sont particulièrement sensibles et permettent une géochronologie U-Th précise et un enregistrement approprié. Néanmoins, ils doivent souvent être considérés comme des systèmes ouverts potentiels en raison de leur forte susceptibilité élevée aux altérations de la systématique isotopique de l'uranium et du thorium par les processus de précipitation secondaire, de dissolution, de recristallisation, d'absorption et d'échange. Bien que les techniques d'analyse aient évolué de façon impressionnante jusqu'à des précisions extrêmes et que les limites d'efficacité du débit d'échantillons introduites par la diagenèse ont encore un impact majeur sur l'exactitude et la robustesse des enregistrements géochronologiques. Des améliorations générales sont obtenues en combinant des techniques de pré-enquête micro-CT et de microéchantillonnage afin d'identifier et de sous-échantillonner les restes intacts du squelette primaire. Cette approche est appuyée par la micro-sonde électronique, la microscopie électronique à balayage et la microscopie à fluorescence épi pour identifier les parties du squelette caractérisées par une précipitation minérale secondaire et des composants organiques, indiquant une altération minérale par l'activité des organismes endolitiques. Appliquée sur des micro atolls coralliens récents et des Tridacna spp. fossiles de Zanzibar (Tanzanie), cette étude révèle des hétérogénéités à petite échelle dans la systématique U-Th à différentes échelles de temps. De plus, l'impact des variations potentielles de la systématique d'absorption initiale des isotopes U-Th dans les environnements extrêmes, y compris les habitats de coraux d'eau froide, sera discuté en tenant compte des limitations naturelles de la précision théorique et analytique. Outre l'aspect de la diagenèse à long terme et de la minéralisation secondaire, cette étude étudie l'impact de l'altération géochimique des carbonates d'origine biologique pendant et peu après la vie des coraux.
Influence de la géomorphologie et de l'utilisation des terres sur la préservation d'un signal de fréquence et d'intensité El Niño dans trois lacs andins Laguna Pallcacocha, un lac de haute montagne dans les Andes équatoriennes, est l'un des exemples les plus souvent cités de la variabilité de l'Holocène ENSO. L'activité intense des tempêtes convectives pendant les épisodes El Niño provoque l'inondation et l'érosion de matériaux clastiques à grain grossier et de couleur claire qui se déposent sur le fond du lac sous forme de lamelles clairement identifiables. Ce record de 15 000 ans d'alluvions ne correspond toutefois pas à celui des sédiments lacustres proximaux. Laguna Martin et Laguna Fondococha contiennent chacune des lamelles plus grossières qui indiquent des inondations relativement plus intenses que les Pallcacocha finement laminées. Nous utilisons un modèle numérique d'élévation (MNA) à haute résolution pour étudier les propriétés géomorphologiques de chaque bassin qui conduisent au dépôt et à la préservation des couches inondables clastiques. De plus, nous utilisons le modèle du Watershed Erosion Prediction Project (WEPP) pour étudier les tendances de l'érosion des sédiments et sa relation avec les changements dans l'utilisation des terres afin de mieux contraindre l'histoire moderne de la sédimentation. Les bassins versants dont les cours d'eau d'ordre supérieur relient les matériaux clastiques exposés au bassin du lac et dont l'hypsométrie à l'échelle du bassin indique un degré plus élevé de canalisation tendent à préserver un plus grand nombre de couches clastiques. De plus, tous les bassins examinés à l'aide du modèle WEPP connaissent une augmentation radicale de la perte de sol immédiatement après des périodes d'incendie de forêt, une considération importante lors de l'étalonnage des données sédimentaires modernes à l'histoire instrumentale de l'ENSO.
Vues du millénaire à l'échelle saisonnière d'El Niño-oscillation australe à partir des coraux du centre du Pacifique L'oscillation australe d'El Niño (ENSO) est naturellement très variable sur des échelles interannuelles à décennales, ce qui rend difficile la détection d'une réponse possible au forçage climatique. Malgré la grande variabilité, plusieurs sources de données provenant de coraux tropicaux, de mollusques, de sédiments lacustres et de foraminifères suggèrent qu'il y a 5 000 à 3 000 ans, la variance ENSO était en moyenne réduite de 60 à 80 % par rapport à aujourd'hui. Nous étudions la variation saisonnière à centenaire de l'amplitude de l'ENSO et du climat tropical au cours de cette " période de calme " de l'ENSO il y a 5 000 à 3 000 ans en utilisant un nouveau record de Sr/Ca SST provenant d'un corail de 4 300 ans, vieux de 175 ans, et de nouveaux résultats 18O et Sr/Ca provenant d'un corail similaire de Porites sp. datant de ~180 ans. Les deux coraux ont été découverts sur l'île de Kiritimati (Noël), un'centre d'action' ENSO optimal dans le Pacifique tropical central. Ensemble, ces coraux confirment une réduction de l'amplitude ENSO et que l'amplitude ENSO est modulée sur des échelles multi-décennales. Les composites des variations mensuelles de Sr/Ca-SST montrent une vue sans précédent de l'ENSO et détaillent les caractéristiques saisonnières de l'ENSO qui font partie intégrante du système et qui sont sujettes à changement dans des états climatiques modifiés. Nous étudions également les changements d'échelle de temps du millénaire dans la variance ENSO en utilisant des données combinées d'isotopes d'oxygène corallien (18O) provenant de coraux du Pacifique central et une série de simulations forcées et non forcées réalisées en utilisant les modèles de système climatique CSIRO Mk3L et GFDL CM2.1. Sur des échelles de temps millénaires, les données sur les coraux révèlent une augmentation statistiquement significative de la variance ENSO au cours des 6 000 dernières années. Cette tendance n'est pas reproduite par les simulations non forcées du modèle, mais peut l'être une fois que le forçage orbital est pris en compte. Ensemble, ces points de vue sur l'ENSO passée peuvent contribuer à faire progresser la compréhension de la réponse de l'ENSO aux changements futurs des forçages climatiques.
Les preuves de l'évolution du niveau de la mer par rapport à la Malaisie : que s'est-il passé au cours de l'Holocène précoce à l'Holocène moyen ? Le profil de l'élévation du niveau de la mer après le dernier maximum glaciaire (environ 20 000 ans avant notre ère), à partir d'environ 120 m sous le niveau actuel de la mer, diffère géographiquement en raison des variations de la glacio-isostatie (Fleming et al., 1998). Aux sites proches du champ, les changements du niveau de la mer ont été affectés par le rebond isostatique continu, tandis qu'aux sites de champ intermédiaire, la combinaison de l'eustatie et de l'effondrement du bourrelet avant glaciaire (Horton et al., 2009 ; Kemp et al., 2009, 2017). En revanche, sur des sites éloignés comme la péninsule Malais-Thaïe située sur le bloc tectonique de Sundaland (Simandjuntak et Barber, 1996 ; Hall et Morley, 2004 ; Simons et al, 2007) à la marge ouest de la mer de Chine méridionale (SCS), les enregistrements du niveau de la mer sont relativement peu affectés par les effets de l'inlandsis, bien que les effets hydroisostatiques soient encore importants (Clark et al., 1978 ; Fleming et al., 1998 ; Mitrovica et Milne, 2002 ; Horton et al., 2005 ; Hanebuth et al., 2008). Après l'élévation rapide du niveau de la mer au Pléistocène, le niveau de la mer a atteint un maximum de 5 m au-dessus du niveau actuel de la mer dans cette région entre-temps. 6 000 et 4 000 ans avant notre ère (Geyh et al. 1979 ; Tija, 1996 ; Hesp et al. 1998 ; Kamaludin, 2003 ; Horton et al. 2005 ; Bird et al. 2007, 2010 ; Hanebuth et al. 2011 ; Tjia et Sharifah Mastura, S.A., 2013 ; Bradley et al. 2016 ; Parham, 2016). Depuis ce temps, le niveau de la mer a chuté à son niveau actuel il y a environ 300 à 500 ans, d'après les points d'indice de Horton et al (2005). Le niveau de la mer s'est élevé au cours des trois derniers siècles et sur la côte est de la péninsule malaisienne, il s'élève actuellement à ca. 3 mm an-1 (JUPEM, 2000 ; Culver et al., 2015). Trisirisatayawong et ses collaborateurs (2011), à l'aide de données marégraphiques corrigées par GPS dans la région du golfe de Thaïlande immédiatement au nord de la péninsule malaisienne, ont démontré une variation spatiale significative des taux de variation du niveau de la mer, mais les taux de hausse étaient encore supérieurs aux estimations globales d'environ 1,8 mm an-1 pour le XXe siècle (par exemple, Jevrejeva et al, 2008 ; Cazaneve and Llovel, 2010). L'emplacement central de la péninsule Malais-Thaï dans le système de mousson asiatique rend cette zone importante, non seulement en termes de changement du niveau de la mer, mais aussi en termes de données géologiques disponibles pour comprendre les variations de la mousson dans le temps (Brijker et al., 2007 ; Oppo et al., 2009), et l'impact de ces changements sur les systèmes côtiers. Plusieurs études ont été menées le long des eaux de Malaisie pour comprendre et reconstituer les changements de température et de salinité des paléozoïdes dans cette région. En outre, les foraminifères benthiques ont également été utilisés pour déterminer les variations du niveau de la mer sur les côtes est et ouest de la Malaisie. La quantification des foraminifères benthiques a fourni plusieurs modèles utiles qui peuvent être utilisés pour reconstruire les changements du niveau de la mer à haute résolution pendant l'Holocène. L'application de la fonction de transfert à base de foraminifères aux échantillons de Kedah (carottes) (détroits de Malacca Nord) a produit trois points d'indice du niveau de la mer intéressants depuis l'Holocène précoce. Le niveau relatif de la mer était inférieur d'environ 5 m au niveau actuel pendant la pression atmosphérique de 9830 cal. Dans le même temps, le niveau de la mer était respectivement ~8 m et ~3 m plus bas que le niveau actuel en 8250 et 7960 cal BP. Le niveau relatif de la mer dans le détroit de Malacca en 9830 cal BP était 12 m plus élevé que les prévisions faites par d'autres chercheurs dans la même région mais inférieur à ceux observés à Langkawi. La péninsule Malais-Thaï occupe une position stratégique en ce qui concerne la réponse côtière aux changements climatiques et au changement du niveau de la mer au cours des derniers plusieurs milliers d'années. D'autres études devraient donc être menées pour comprendre la réponse des systèmes côtiers aux changements climatiques et au changement du niveau de la mer.
Synthétiser le corail δ18O avec des modèles océaniques à haute résolution pour explorer les mécanismes d'échange océanique indo-pacifique à travers le flux indonésien. Le flux de transit indonésien (ITF) constitue une importante téléconnexion océanique pour le climat indo-pacifique, altérant le transport de la chaleur et de la flottabilité du Pacifique vers l'océan Indien. Par exemple, le forçage des vents du Pacifique équatorial transmis par l'ITF a une incidence sur la profondeur de la thermocline et le contenu thermique interannuels à interdécennales de l'océan Indien, ce qui a des répercussions sur les événements du dipôle de l'océan Indien avant leur conditionnement. Pourtant, la modulation des propriétés thermiques de l'océan Indien à des échelles de temps saisonnières est encore mal comprise. El Niño Southern Oscillation (ENSO), mousson asiatique) et la variabilité simulée de l'océan (p. ex. contenu thermique, profondeur de la couche mélangée, salinité de surface de la mer (SSS), température de surface de la mer) à partir des prévisions rétrospectives des modèles océaniques NEMO de pointe pour explorer les facteurs de variabilité des échelles saisonnières à multi-décennales. Tous les sites coralliens sont situés à l'intérieur des principales voies de migration du FIT (détroits de Makassar et de Lombok) et sont influencés par les eaux de surface de la mer de Chine méridionale alimentées par la mousson pendant l'hiver boréal qui entravent le flux du FIT en surface et réduisent le transport thermique dans l'océan Indien. Makassar et Lombok Strait monthly and season-averaged (boreal winter and summer) coral δ18O co-varies with simulated SSS, subsurface heat content anomalies (50-350m) and mixed layer depth at the coral sites as well as in the eastern Indian Ocean. Notamment, la variabilité de ces réponses coralliennes et modélisées révèle une sensibilité aux changements de phase de l'ENSO, de l'oscillation interdécennale du Pacifique et de la mousson d'hiver en Asie de l'Est du milieu à la fin du 20e siècle. Ces résultats suggèrent collectivement que les enregistrements paléoproxy capturent des caractéristiques importantes de l'hydrographie régionale et des échanges indo-pacifiques, y compris les réponses à la variabilité de l'ENSO. Une telle comparaison de modèles de substitution est donc essentielle pour comprendre les facteurs interactifs de la variabilité du continent maritime et de l'est de l'océan Indien liés à l'évolution des téléconnections océaniques de l'ITF au cours des XIXe et XXe siècles.
Un travail en cours - une reconstruction des changements hydrologiques à l'île Christmas (océan Indien) à partir de coraux Porities de haute résolution. L'oscillation australe d'El-Niño (ENSO) est aujourd'hui le principal système déterminant la variabilité interannuelle dans le Pacifique tropical et son influence dans le passé est encore incertaine. L'état moyen du Pacifique équatorial oriental (EEP) et de l'ENSO sur l'Holocène et le dernier maximum glaciaire sont largement débattus, mais il y a moins d'enregistrements de productivité primaire et de structure thermocline qui s'étendent sur 50.000 ans. Une analyse de deux carottes de sédiments d'eau profonde provenant de l'emplacement de remontées d'eau modernes dans le PEE près du bassin de Panama vise à clarifier l'histoire de l'ENSO dans la région depuis le stade 6 des isotopes marins (MIS) jusqu'à présent. La structure thermocline du PEE sera reconstruite à partir de 18O enregistrements de plusieurs espèces de foraminifères. Les séries chronologiques de la productivité primaire et des flux de poussière seront déterminées à partir du rapport d'activité sédimentaire 231Pa/230Th et du flux 232Th normalisé à 230Th, respectivement. Les résultats seront analysés dans le contexte de recherches déjà publiées sur cette période. Le rôle du cycle orbital précessionnel dans la détermination de l'état ENSO moyen sera également étudié.
Le Sahara vert et son impact sur la variabilité de l'ENSO L'évolution de l'oscillation australe d'El Niño (ENSO) pendant l'Holocène reste incertaine. En particulier, une foule de nouveaux enregistrements paléoclimatiques suggèrent que la variabilité interne de l'ENSO ou d'autres forçages externes pourraient avoir éclipsé la réaction relativement modeste de l'ENSO aux changements d'ensoleillement précessionnels simulés dans les modèles climatiques. Ici, en utilisant des simulations de modèles océan-atmosphère entièrement couplés, nous montrons que la prise en compte d'un Sahara végétalisé et moins poussiéreux au milieu de l'Holocène par rapport au climat préindustriel peut réduire la variabilité ENSO de 25%, soit plus du double de la diminution obtenue par le seul forçage orbital. Nous identifions les changements dans l'état moyen et la variabilité de l'Atlantique tropical causés par la force considérable de la mousson de l'Afrique de l'Ouest (WAM) comme facteurs critiques pour amplifier la réponse de l'ENSO au forçage de l'insolation par des changements dans la circulation Walker. Nos résultats suggèrent donc que les changements potentiels dans la WAM dus au réchauffement anthropique pourraient également influencer la variabilité de l'ENSO à l'avenir.
Reconstitution du climat à partir de carottes de glace provenant des glaciers tropicaux de Papouasie, Indonésie, et leur récent recul L'impact du changement climatique en Indonésie est évident. La preuve la plus convaincante est sans doute le recul des glaciers dans les champs de glace près de Puncak Jaya en Papouasie, Indonésie, le plus haut sommet entre l'Himalaya et les Andes et les derniers glaciers tropicaux de la piscine chaude du Pacifique Ouest. La superficie totale de la glace est passée d'environ 19 km2 pendant ~1850 à environ 1 km2 en 2006, soit seulement 5% de la superficie des glaciers. Les plus récentes photographies aériennes et mesures satellitaires prises entre 2010 et 2018 montrent que le recul des glaces se poursuit. Des études antérieures suggèrent que le réchauffement de l'atmosphère est très probablement le principal facteur à l'origine du recul de ces glaciers, bien que d'autres facteurs demeurent des causes possibles. Pour mieux comprendre le principal facteur du recul des glaciers sur ces champs de glace, BMKG, en collaboration avec BPCRC, LDEO et PTFI, a mené l'étude paléoclimatique des carottes de glace depuis le milieu de 2010 et le levé glaciaire a été effectué annuellement pour surveiller l'accumulation du pieu. Deux carottes de glace d'environ 32 mètres de long jusqu'au substratum rocheux récupéré à la mi-2010 sont utilisées pour reconstituer la variabilité du climat tropical du Pacifique à des échelles de temps interannuelles (ENSO) à interdécennales. Les rapports isotopiques de l'oxygène montrent une tendance linéaire positive (~0,012‰ par an), qui suit le réchauffement atmosphérique observé et capte les changements des températures en altitude le long des bandes tropicales. Des photographies récentes et des mesures d'un pieu d'accumulation de 30 mètres au sommet de l'un de ces glaciers montrent une augmentation très récente de ~5,4 fois le taux d'éclaircie qui a été augmenté par le fort El Niño 2015/16. Grâce à cette étude, l'Indonésie a contribué de manière significative au débat actuel sur les changements climatiques mondiaux et les sciences du climat tropical. À l'avenir, BMKG continuera de surveiller l'existence de ces glaciers et incitera d'autres scientifiques à participer à ces recherches.
ENSO dans l'océan Indien tropical : téléconnexions stationnaires et non stationnaires L'oscillation australe d'El Niño (ENSO) est le mode dominant de variabilité climatique interannuelle dans l'océan Indien tropical et entraîne un réchauffement à l'échelle du bassin en hiver boréal. Les phénomènes El Niño sont plus fréquents au cours des dernières décennies et contribueraient au fort réchauffement du climat tropical et, en particulier, de l'océan Indien occidental au cours du XXe siècle. La téléconnexion ENSO est documentée dans des reconstructions de la température des coraux de l'océan Indien tropical qui sont basées sur le corail Sr/Ca. L'impact de l'ENSO sur les températures de surface de l'océan Indien semble être stable depuis le petit âge glaciaire jusqu'à nos jours. Le réchauffement provoqué par El Niño se répercute également sur les précipitations dans l'océan Indien et sur les continents environnants, mais les reconstructions coralliennes des changements hydrologiques suggèrent que cette téléconnexion est non stationnaire dans le temps et dépend de l'état climatique de l'océan Indien. Toutefois, le réchauffement à long terme de l'océan Indien et son impact sur la téléconnexion de l'ENSO ne sont pas encore pleinement compris. Cet exposé traite des contributions potentielles de la reconstitution de la température et de l'hydrologie de la surface de la mer par les coraux pour résoudre ce problème.
Un isotope stable depuis 400 ans dans le teck arborescent et la variabilité ENSO Nous avons construit une chronologie des isotopes d'oxygène du teck de 400 ans qui couvrait la période de 1616 à 2015. Il s'agissait de données provenant de 19 teckiers vivants de la province de Mae Hong Son, dans le nord-ouest de la Thaïlande. Au lieu de mettre en commun le matériel des cernes de plusieurs arbres comme nous l'avons déjà mentionné, nous avons construit la chronologie en calculant la moyenne d'une série d'isotopes d'arbres individuels qui étaient bien corrélés, permettant un contrôle précis de la datation sur toutes les valeurs individuelles des cernes δ18O Pour cette approche, notre chronologie est couverte par un nombre d'au moins 4 arbres après 1680. Les anneaux d'arbres δ18O varient entre 20,81-26.90‰, et la moyenne est de 24,44‰. Elle a montré une corrélation positive significative avec l'humidité relative en avril (r=0,309, p<0,05) et une corrélation négative significative en septembre (r=-.276, p<.05) et en ASO (r=-.247, p<.05). Il y a la corrélation négative significative la plus élevée avec les précipitations dans JJASO (r=-.346, p<.01). Notre arborescence δ18O a une corrélation positive significative avec la température minimale seulement au mois de septembre (r=.250, p<.05) et les corrélations positives les plus élevées avec les températures maximales dans JJASO (r=.309, p<.05). Nous avons trouvé des relations positives significatives entre notre arborescence δ18O et l'indice ENSO Multivariation (MEI). ENSO a influencé les anneaux d'arbres δ18O de manière plus significative dans la période 1870-1939 par rapport à la période 1940-2015, ce qui correspond à des périodes de mousson plus faible et plus forte en Inde. Il peut conclure que les isotopes de l'oxygène dans le teck arborescent peuvent être utilisés pour étudier la circulation hydroclimatique en Thaïlande. Mots-clés : Isotopes d'oxygène des anneaux du teck, mousson d'été asiatique, ENSO
Variabilité de la température de surface et des précipitations en Indonésie il y a 6 000 à 615 000 ans : Premier aperçu de la simulation de modèles couplés à basse résolution Une tentative d'analyse de la dynamique climatique des eaux indonésiennes à l'aide des résultats d'une série d'expériences sur 13 tranches de temps simulées par le modèle CCSM3-DGVM est difficile. Il a été réalisé pour étudier la variabilité du climat mondial entre et dans les interglaciaires quaternaires du stade 1, 5, 11, 13 et 15 des isotopes marins (MIS). Durant l'été boréal (juin-juillet-juillet-août-septembre), dans la majeure partie de l'Indonésie, les anomalies saisonnières des températures de surface peuvent s'expliquer en grande partie par des anomalies locales d'insolation induites par le forçage astronomique. Cependant, à certaines dates, la rétroaction climatique peut modifier la réponse de la température de surface en Indonésie, plus prononcée en eau libre près de l'océan Indien et de l'océan Pacifique. L'anomalie de température de surface de la mer (TSM) la plus chaude jusqu'à 1˚ K se trouve dans la mer de Banda à 125 ka (MIS 5) et 579 ka (MIS 15) comparativement aux conditions préindustrielles (PI). L'anomalie de TSM la plus froide jusqu'à -2˚ K est également distribuée dans les eaux indonésiennes. Pendant l'hiver boréal, la majeure partie du refroidissement modéré sur une grande partie des terres et des eaux de l'Indonésie est également associée à l'ensoleillement local. La partie intéressante de cette étude, soit un régime de précipitations dipôle et tripôle, est captée dans la partie ouest des eaux indonésiennes, de l'océan Indien à la mer de Banda, et dans la partie est des eaux indonésiennes pendant l'été boréal jusqu'à 3,6 mm par jour de précipitations anomales. Les résultats de cette étude devraient servir d'informations de base pour prédire le climat en Indonésie pour le présent et l'avenir, ainsi que le rôle dans l'atténuation des impacts du changement climatique, ce qui est conforme aux objectifs du GIEC.
Dossier des isotopes de l'oxygène du corail de Lakshadweep Le nord de l'océan Indien connaît chaque année la mousson indienne. En été, le vent de mousson induit un mélange vertical qui entraîne des changements de température à la surface de la mer. Ces changements sont enregistrés par les coraux qui poussent dans la région. Les données indirectes de ces coraux peuvent fournir des informations importantes sur les changements passés de l'état de la surface de la mer et sur sa relation avec la mousson. La signature du phénomène ENSO, dont on pense qu'il affecte la mousson indienne, pourrait également être enregistrée dans ces coraux. C'est pourquoi les coraux de la région de Lakshadweep font actuellement l'objet d'analyses géochimiques et isotopiques. Les valeurs isotopiques de l'oxygène du corail ont été étalonnées en fonction de la température de la surface de la mer pour la reconstruction de la TSM. Les valeurs moyennes centrées sur 18O montrent des valeurs fortement enrichies pendant la mousson de 1999 et 2011, indiquant une TSM relativement plus froide. Ces périodes de mousson précèdent la co-occurrence de l'événement négatif du dipôle de l'océan Indien et de La Nina. Le refroidissement relatif des eaux de surface dans la région de Lakshadweep dû à ces événements peut être enregistré dans la composition isotopique en oxygène de ces coraux.
Enregistrements interannuels de l'intrusion de Kuroshio liés à l'ENSO Le détroit de Luzon (LS) accueille le plus grand transport d'eau entre l'océan Pacifique occidental (WPO) et la mer de Chine du Sud (SCS). Le transport dans le détroit, dominé par la propagation vers l'ouest de l'intrusion de Kuroshio, influence le climat et la circulation du SCS. Bien que les modèles numériques aient étudié la variabilité interannuelle du transport et de l'échange d'eau subséquent dans les LS, l'absence d'enregistrements à long terme sur place empêche un consensus général sur les taux de transport, la variabilité et les conducteurs. Les coraux offrent des historiques continus et à haute résolution de la teneur en radiocarbone (Δ14C) du carbone inorganique dissous dans l'eau de mer, ce qui nous permet de suivre les changements dans les processus océaniques de surface, y compris les interactions avec les couches subsuperficielles par remontée des eaux. Des échantillons saisonniers et annuels de Δ14C provenant de Houbihu, Taiwan et Palaui, Philippines, situés de part et d'autre du détroit, sont comparés aux enregistrements WPO et SCS Δ14C pour examiner la variabilité spatiale et temporelle de Δ14C dans la région. Le site septentrional, Houbihu, est fortement touché par les processus subtropicaux, y compris l'advection des vents de la mousson d'hiver de l'Asie orientale (EAWM). Le site méridional, Palaui, est sensible aux changements de la latitude de bifurcation du courant nord équatorial (NBL) qui est principalement influencée par l'oscillation australe El Niño (ENSO). Bien que les deux sites soient touchés par des processus indépendants, la différence entre ces sites nous permet d'étudier les changements dans les échanges d'eau entre la WPO et le SCS dans le détroit. Un modèle en encadré décrivant les différences entre les deux sites et les régions environnantes indique qu'un EAWM plus faible ralentit le flux d'eau du courant de Kuroshio vers le SCS alors que la variation de l'ENSO peut augmenter le taux de change dans le SCS.
Le rôle de l'ENSO dans la sédimentation clastique à Laguna Pallcacocha Équateur : Une vue d'ensemble Laguna Pallcacocha est située à 4060 m et 2,77°S, 79,23° dans un petit cirque du Parc National de Las Cajas, en Equateur, une région avec l'une des plus fortes densités de lacs du monde. Il a été fouillé pour la première fois en 1993 dans le but de documenter le moment de la déglaciation du plateau de Cajas, et la carotte récupérée ne ressemble à aucune autre provenant d'un lac de cirque dans les Andes tropicales. La stratigraphie visuelle en forme de code à barres et les oscillations à haute fréquence du carbone organique et de la susceptibilité magnétique témoignent clairement d'événements de sédimentation clastique à haute fréquence, qui contrastent fortement avec la stabilité à long terme du bassin hydrographique observée dans les carottes de la vaste majorité des lacs glaciaires de la région. Le modèle d'âge pour les premiers noyaux de Pallcacocha est basé sur 15 âges de radiocarbone et de multiples téphras géochimiquement distincts (0,1-1,0 cm d'épaisseur) ; les analyses de séries chronologiques révèlent une variance sous-décennale des événements de sédimentation clastique qui semblent augmenter en fréquence dans l'Holocène, surtout après ca. 5 ka. En juillet 1999, la première carotte de surface capturant l'interface sédiments-eau a été obtenue et datée par 210Pb, ce qui révèle que la plupart des lamelles clastiques dans les 40 cm supérieurs de la carotte correspondent approximativement aux événements El Niño "forts" à "très forts" de la chronologie de Quinn et Neall (1992), dont le très fort événement historique CE 1998, considéré comme une lame clastique claire dans le sommet du noyau. La relation entre l'activité de l'ENSO et les précipitations sur le site de Pallcacocha a été affectée par un manque de longues séries de données pluviométriques de la région. Schneider et al (2017) ont été les premiers à évaluer les données pluviométriques de la station météorologique de Torreadora, située à 1,8 km au sud-est de Pallcacocha et couvrant les quatre années 2012-2016. Associées à des stations météorologiques plus éloignées, elles ont conclu que des pluies intenses sont tout aussi susceptibles d'être générées par des épisodes La Niña et El Niño. En outre, l'absence apparente de corrélation entre leur pallcacocha daté de 210Pb et les événements El Niño historiques a conduit Schneider et al (2017) à contester le rôle d'El Niño dans la production de lamelles clastiques à Laguna Pallcacocha. Afin de déterminer le rôle de l'ENSO sur les précipitations dans le bassin versant de Pallcacocha, Kiefer et Karamperidou (2019) ont utilisé un modèle de prévision météorologique à méso-échelle pour étudier la dynamique de la circulation régionale et la réponse des précipitations pendant différentes "saveurs" des ENSO : Pacifique Est (EP), Pacifique central (CP), côte El Niño (COA), et La Niña (LN). Leurs résultats révèlent que les pluies les plus intenses qui se sont abattues sur le bassin hydrographique de Pallcacocha au cours des 26 dernières années sont associées à des phénomènes El Niño côtiers ; toutes les autres formes d'ENSO produisent des précipitations beaucoup moins intenses. Cette conclusion a été confirmée par l'analyse récente de trois stations météorologiques locales, qui révèlent que même si les vents de l'est dominent, les précipitations de forte intensité sont associées à l'écoulement de l'air du sud-ouest et les précipitations intenses sont localisées à quelques kilomètres de la ligne de partage des eaux Pacifique - Atlantique, dans la région où Pallcacocha est situé. L'achèvement en 1994 de la route principale entre Cuenca et Guayaquil, qui passe à moins de 0,5 km de Laguna Pallcacocha, semble avoir affecté la qualité de l'eau du lac, les diatomées indiquant une eutrophisation accrue du lac. De plus, de nouvelles données sédimentologiques montrent un déplacement récent du réseau hydrographique dans le delta de Laguna Pallcacocha, probablement à la suite d'une importante coulée de débris. Ces événements combinés peuvent expliquer le caractère anormal des sédiments supérieurs dans de nombreux lacs de Cajas, y compris Pallcacocha, qui enregistrent une augmentation de la sédimentation organique massive (gyttja) et une absence d'événements clastiques clairs.
Relation de l'ENSO avec l'état d'origine du Pacifique tropical Les reconstitutions de l'ENSO à l'aide de foraminifères individuels ont la capacité de fournir des informations sur la variabilité de la température de surface de la mer qui couvre plusieurs états climatiques de fond. Ces données nous permettent d'étudier le rôle que les conditions aux limites du climat, comme l'ensoleillement, l'état glaciaire ou l'état de fond du Pacifique tropical, jouent dans la modulation du comportement des ENSO. Je présente ici les données d'une reconstitution de l'amplitude d'El Niño à partir d'un seul foraminifère provenant des îles de la ligne centrale tropicale du Pacifique. Ce record couvre de multiples états climatiques de fond, y compris les changements dans l'ensoleillement, le CO2, les conditions glaciaires et le niveau de la mer, ainsi que les gradients de la TSM E-O et les changements dans la thermocline tropicale. Je discuterai des méthodes de détermination du comportement de l'ENSO, en particulier de l'amplitude d'El Niño, dans notre enregistrement unique des foraminifères, y compris l'analyse Q-Q, et discuterai de nos résultats à partir d'intervalles de temps discrets couvrant les 285.000 dernières années. Nos données montrent une corrélation significative entre l'amplitude d'El Niño et la profondeur du contre-courant équatorial, qui est inversement liée à la profondeur de la couche mixte à l'équateur. Cette relation est cohérente entre les conditions glaciaires et interglaciaires, ce qui suggère que l'état de fond du Pacifique tropical a une influence significative sur le comportement des ENSO.
Utilisation de l'assimilation de données à base de coraux pour étudier la réponse des tropiques aux éruptions volcaniques Malgré des disparités bien documentées dans les simulations de la variabilité historique du climat tropical, nous pouvons créer des reconstructions habiles de l'océan Pacifique tropical en utilisant l'assimilation de données hors ligne dans le cadre de la réanalyse du dernier millénaire (Hakim et al. 2016). Dans ce cadre méthodologique, nous combinons les archives géochimiques coralliennes (δ18O, Sr/Ca), accessibles via les réseaux Paléoclimat et PAGES 2K du NCEI de la NOAA, et nous les limitons à la dynamique, aux téléconnexions spatiales et aux relations variables des expériences CMIP5 Past1000. Cette analyse permet une nouvelle étude de la variabilité du climat tropical au cours des XIXe et XXe siècles. Cependant, des incohérences notables dans les reconstructions ENSO apparaissent pendant une période de forte charge d'aérosols volcaniques prévue. Nous évaluons systématiquement la source des écarts à l'aide d'expériences de fractions de proxy et d'assimilation de données par un seul proxy, en variant les modèles de systèmes de proxy et en modifiant les antécédents (simulations CMIP5 Past1000). Nous constatons que les modèles de covariance des expériences CMIP5 Past1000 ont de la difficulté à limiter la réponse post-éruption dans les régions à forte densité de remplacement, comme le Pacifique occidental. Nous constatons une plus grande concordance entre toutes les variables substitutives lorsque l'on modifie les relations de covariance spatiale dans le Pacifique occidental et une certaine amélioration lorsque l'on considère les modèles de systèmes de variables substitutives multivariées. Ces travaux ont des implications pour la compréhension scientifique de la réponse climatique aux perturbations du bilan radiatif de la Terre et de la dynamique du climat tropical. Changement ENSO mid-holocène dans les PMIP3 : résultats préliminaires Les données indirectes de l'oscillation australe d'El Niño (ENSO) le long du Pacifique tropical montrent une intensité moindre et des événements moins fréquents au milieu de l'Holocène qu'aujourd'hui. Des études de modélisation antérieures suggèrent que le principal facteur d'affaiblissement de l'ENSO est un fort ensoleillement de l'été à l'automne dans la région boréale. Une insolation plus forte diminue l'anomalie de bas niveau à l'ouest sur le Pacifique central, supprimant ainsi le développement d'El Niño via le mécanisme de rétroaction de Bjerknès. Les simulations pour les scénarios du milieu de l'Holocène et les scénarios préindustriels ont été réalisées par des modèles couplés atmosphère-océan provenant de grandes institutions du monde entier dans le cadre de la phase 3 du projet de comparaison des modèles paléoclimatiques (PMIP3). Dans cette étude, nous avons exploré individuellement les changements ENSO dans neuf modèles impliqués dans le PMIP3. Neuf modèles montrent différents décalages longitude-fréquence du spectre ENSO le long du Pacifique tropical entre le milieu de l'Holocène et les simulations préindustrielles. Cependant, le décalage longitude-fréquence est cohérent entre le vent zonal à basse altitude et la température de surface de la mer pour la plupart des modèles. Cette cohérence a confirmé le rôle du mécanisme de rétroaction de Bjerknes, comme le suggéraient les études antérieures.
Simulation de l'évolution du climat au cours des 9000 dernières années avec AWI-ESM Tirant parti d'un modèle du système terrestre de pointe (AWI-ESM) à haute résolution, des simulations de tranches de temps et de transitoires pour l'Holocène sont effectuées. Dans cette étude, l'évolution du climat au cours des 9000 dernières années est explorée, avec un accent sur le comportement de la mousson et de l'ENSO. De plus, l'effet de la résolution du modèle sur le climat simulé est également étudié.
ENSO haute fréquence pendant le ralentissement de l'AMOC Les études paléoclimatiques et les données indirectes montrent que la circulation méridienne de retournement méridien de l'Atlantique (AMOC) joue un rôle important dans les variations climatiques du millénaire durant la dernière période glaciaire. Ce sont des indices que les changements soudains de l'AMOC provoquent des changements climatiques importants et abrupts dans de nombreuses régions du globe au cours de la dernière période glaciaire et interglaciaire. Les climatologues s'attendent à ce que l'AMOC diminue à long terme sous l'effet du réchauffement climatique. Une mesure de la force de l'AMOC depuis 2004 indique une tendance à la baisse 10 fois plus importante que prévu. Cette étude a pour but d'étudier comment l'oscillation australe d'El Niño (ENSO) réagit lors du ralentissement de l'AMOC dans l'expérience sur les tuyaux d'eau douce de l'Atlantique Nord en utilisant le modèle couplé atmosphère-océan de circulation générale CCSM3. Les résultats montrent que l'ENSO est passé à une fréquence plus élevée en raison des changements dans son caractère saisonnier, dont la variance est plus grande pendant le maximum de l'AMOC qui ralentit.
Modulation ENSO des précipitations saisonnières et des extrêmes en Indonésie 1. École des sciences de l'environnement et des ressources naturelles, Faculté des sciences et de la technologie, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi, Malaisie ; 2. Centre d'information sur les changements climatiques, Agence indonésienne de météorologie, climatologie et géophysique (BMKG), Jakarta, Indonésie ; 3. Centre universitaire de Ramkhamhaeng sur le changement climatique régional et les énergies renouvelables (RU-CORE), Université de Ramkhamhaeng, Bangkok, Thaïlande ; 4. département de l'UPTHB, Agence indonésienne pour l'évaluation et l'application des technologies (BPPT), Jakarta, Indonésie ; 5. centre de R&D, Agence indonésienne de météorologie, de climatologie, de géophysique (BMKG), Jakarta, Indonésie Cet article fournit une description détaillée de la façon dont les événements ENSO affectent les précipitations saisonnières et extrêmes sur l'Indonésie. Les données de précipitations quotidiennes provenant de 97 stations en Indonésie couvrant la période 1981-2012 ont été utilisées pour étudier les effets d'El Niño et de La Niña sur les caractéristiques des précipitations extrêmes, y compris l'intensité, la fréquence et la durée, telles que définies par un sous-ensemble de l'Équipe d'experts sur la détection et les indices des changements climatiques (ETCCDI). Bien que les signaux anormaux de ces trois indices concordaient avec ceux des précipitations totales, les anomalies dans la durée des extrêmes (c.-à-d. jours secs consécutifs (JSC) et jours humides consécutifs (JTC)) étaient beaucoup plus fortes. Les impacts d'El Niño ont été particulièrement marqués en juin-juillet-août (JJA) et septembre-octobre-novembre (SON), lorsque des conditions anormalement sèches ont été enregistrées dans tout le pays. Cependant, à partir de SON, une anomalie humide est apparue sur le nord de Sumatra, puis s'est étendue vers l'est en décembre-janvier-février (DJF) et mars-avril-mai (MAM), créant des conditions contrastées de pluie sur l'ouest et de sécheresse sur l'est. Nous attribuons cette apparente expansion vers l'est d'une anomalie humide pendant la progression d'El Niño à la convergence équatoriale de deux circulations anticycloniques, l'une résidant au nord de l'équateur et l'autre au sud de celui-ci. Ces circulations anticycloniques se renforcent et s'affaiblissent en fonction des changements saisonniers et de leur couplage avec les mers régionales, façonnant ainsi le transport et la convergence de l'humidité. Au cours des événements La Niña, l'expansion vers l'est d'une anomalie opposée (c.-à-d. sèche) était également présente, mais moins marquée que celle d'El Niño. Nous attribuons cela aux différences dans le couplage océan-atmosphère régional, qui résultent de l'évolution saisonnière contrastée des deux circulations cycloniques anomales correspondantes et suggèrent à leur tour la forte non-linéarité des réponses à El Niño et La Niña sur le continent maritime. Sur la base du comportement saisonnier des MDC et MDC anormaux, nous proposons cinq subdivisions de la région indonésienne pour El Niño et La Niña.
Les trois mousquetaires : Paléo-ENSO, paléo-IOD, et un nouveau mode équatorial de variabilité de l'océan Indien Je présenterai ici des reconstructions paléo-SST et des simulations de modèles climatiques portant sur la région Indo-Pacifique et Océan Indien au dernier maximum glaciaire (LGM), il y a environ 20.000 ans. Pendant le LGM, les analyses foraminiférales individuelles (ACI) fournissent une méthodologie permettant d'estimer les distributions d'échantillons de la variance mensuelle de la TSM. Les statistiques de ces estimations peuvent être utilisées pour déduire l'ampleur de la saisonnalité passée et de la variabilité interannuelle dans les océans. Je passerai en revue les études existantes de l'IFA pour le LGM et présenterai un nouvel ensemble de données provenant de quatre carottes dans l'océan Indien tropical oriental. Ensuite, je montrerai les résultats d'un ensemble de simulations LGM en mettant l'accent sur la saisonnalité et la variabilité interannuelle dans la région de l'Indo-Pacifique. Les simulations indiquent une augmentation massive de la variabilité climatique de l'océan Indien dans des conditions de LGM, en accord avec les nouvelles reconstructions. En cherchant à préciser la cause de cette augmentation, lorsque les centres d'action de l'El Niño/oscillation australe (ENSO) et du dipôle de l'océan Indien (IOD) sont successivement désactivés dans les simulations, une grande partie de la variance reste inexpliquée. Une hypothèse vérifiable pour cette augmentation de la variabilité climatique saisonnière et interannuelle découle des simulations ; elles révèlent l'émergence d'un mode de variabilité équatoriale quasi-oscillatoire dans l'océan Indien qui est indépendant de l'ENSO, et différent de l'IOD par son calendrier, son empreinte spatiale et ses précurseurs océan-atmosphère couplés. Au contraire, la dynamique de ce mode reflète celle de l'ENSO dans l'océan Pacifique moderne et montre que l'océan Indien est capable d'abriter une variabilité plus forte que celle actuellement observée. Je discuterai de la cohérence de cette hypothèse avec les ensembles de données disponibles de l'IFA et explorerai les lacunes et les tests supplémentaires de l'hypothèse "El Niño de l'océan Indien".
Archives sédimentaires de la variabilité ENSO : De nouvelles perspectives et de nouveaux substituts Bien que les reconstructions paléoclimatiques "par approximation" aient considérablement amélioré notre compréhension de la variabilité passée d'El Niño et de l'oscillation australe (ENSO), des incertitudes considérables subsistent en raison des différences entre les archives par approximation, en particulier celles dont la résolution temporelle et/ou la sensibilité à la réponse océanique ou atmosphérique du système ENSO couplé diffèrent. Par exemple, les enregistrements de sédiments du Pacifique équatorial oriental fournissent des preuves solides (et croissantes) d'une intensification de la variabilité de l'ENSO (c.-à-d. des événements ENSO plus forts et/ou plus fréquents) à la fin de l'Holocène, alors que les enregistrements de coraux fossiles existants du Pacifique central ne laissent entrevoir qu'un faible changement sur cet intervalle. Je présente ici les résultats de 10 années de surveillance continue des lacs dans les îles Galápagos, qui visent à s'attaquer à ces divergences par une meilleure compréhension de la manière dont le signal ENSO est enregistré dans deux importantes archives de sédiments lacustres (lacs Genovesa et Bainbridge Crater). Ces données de surveillance ont transformé la façon dont nous interprétons maintenant les précipitations carbonatées dans ces enregistrements sédimentaires, qui se forment dans des conditions sèches et La Niña. En appliquant cette nouvelle interprétation à Bainbridge Crater Lake, nous démontrons que les événements ENSO des deux phases ont été généralement moins fréquents au milieu de l'Holocène (~6100-4000 années cal. BP) qu'au cours des derniers ~1500 années cal. Il est important de noter que cette surveillance à long terme a également permis d'identifier de nouvelles variables substitutives qui peuvent être utilisées pour distinguer davantage les événements El Niño individuels des changements de l'état naturel et/ou de la saisonnalité : (1) Variabilité induite par le guano flamant dans le lac Bainbridge (δ15N) et (2) stratification et changements induits par la productivité dans la géochimie redox du molybdène du lac Genovesa. L'application de ces techniques aux échantillons de sédiments extrudés suggère que ces deux méthodes sont très prometteuses pour séparer les événements ENSO individuels de l'état de fond du système (puisque tous les événements ENSO récents sont saisis par des déclins rapides et des enrichissements significatifs dans l'enfouissement du Mo, respectivement). Ces résultats soulignent l'importance de ces efforts de surveillance à long terme, non seulement pour améliorer l'interprétation de nos indicateurs substitutifs, mais aussi pour identifier de nouvelles orientations prometteuses pour reconstruire la variabilité passée de l'ENSO.
SANDY-TUDHOPE
Reconstitution des changements climatiques passés à l'aide de sédiments lacustres dans les Andes centrales argentines Les Andes centrales du nord-ouest de l'Argentine couvrent la zone de transition climatique entre le système de mousson sud-américain et les vents d'ouest du Pacifique, qui sont les deux principaux systèmes de précipitations météorologiques du sud de l'Amérique du Sud. Cette région est sensible aux changements dans la zone de transition climatique, ainsi qu'à la superposition d'autres phénomènes à grande échelle (p. ex. l'oscillation australe d'El Niño, l'oscillation décennale du Pacifique) et constitue donc une région clé pour obtenir des reconstructions régionales réalistes de la variabilité climatique passée. En ce sens, le moment et l'étendue des changements de précipitations avant la période instrumentale dans cette région sont encore largement inconnus, ce qui empêche une meilleure compréhension des facteurs à long terme et de leurs effets sur les Andes centrales argentines.
Les observations de coraux omanais suggèrent que la remontée d'eau de l'océan Indien occidental se désaccouple du dipôle de l'océan Indien pendant la pause du réchauffement de la planète.
Pliocène ENSO : Les coraux témoignent d'une forte variabilité interannuelle et des conditions environnementales pendant la période chaude du Pliocène. La température moyenne mondiale et les concentrations atmosphériques moyennes de dioxyde de carbone pendant la période chaude du Pliocène (PWP ; 5-3 Ma) étaient sensiblement plus élevées que celles prévues pour le changement climatique à court terme. Des études expérimentales et modélisées suggèrent que le réchauffement planétaire passé et futur récent et l'acidification des océans due à l'augmentation des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone auraient eu une influence considérable sur les processus de calcification des organismes marins. Toutefois, il existe peu de preuves directes de l'effet du réchauffement et de l'acidification sur l'écosystème marin. Les coraux tropicaux pourraient enregistrer des histoires de croissance à long terme dans les bandes annuelles de leurs squelettes ainsi que dans les milieux marins pendant leurs périodes de croissance allant de plusieurs centaines d'années. Nous avons découvert des coraux fossiles de Porites fossiles bien conservés dans la couche de sable boueux de la formation de Tartaro sur l'île de Luzon, dans la partie nord des Philippines, au milieu du PWP (3,5-3,8Ma) ; une des périodes les plus propices à un avenir climatique analogue à celui de la Terre. Nous avons examiné et sélectionné deux spécimens fossiles exceptionnellement bien conservés pour déceler des signes d'alternance diagénétique en utilisant la microanalyse de coupes minces par diffraction synchrotron des rayons X à haute énergie en combinaison avec l'observation microstructurale par microscopie électronique à balayage et observation optique microscopique (Watanabe et al., 2011). Nous avons appliqué l'analyse géochimique (d18O, d13C, d15N et les éléments traces des coraux fossiles du PWP afin d'étudier la relation entre les milieux marins et les caractéristiques de croissance des coraux. Les profils détaillés des isotopes du carbone et de l'oxygène des enregistrements coralliens indiquent que le taux de croissance s'est considérablement réduit en été dans les deux environnements différents du PWP. Nos données géochimiques et physiologiques sur les coraux à partir de cette fenêtre temporelle unique confirment les prévisions futures selon lesquelles l'élévation de la température et l'acidification des océans pourraient entraîner une forte réduction de la croissance des coraux, mais impliquent également la possibilité que les coraux puissent encore survivre même dans ces environnements marins du futur réchauffement climatique, en modifiant leurs caractéristiques saisonnières si le futur changement climatique peut fournir suffisamment d'intervalles pour que le corail tropical soit adapté. Nous discuterons dans la présentation d'autres stress possibles pour la croissance des coraux tels que les nutriments (Yamazaki et al., 2013) et la pollution marine qui affecte différemment les coraux modernes et les coraux du PWP pour comprendre de manière plus réaliste les images futures des écosystèmes marins. Références et références Yamazaki, A. Watanabe, T., Takahata, N., Sano, Y., Tsunogai, U.(2013) Nitrogen isotopes in intra-crystal coralline aragonites, Chemical Geology, 351, 276-280
Couplage étroit de la variabilité du climat tropical indo-pacifique au cours du dernier millénaire : simulations climatiques Le dipôle de l'océan Indien (IOD) a un impact sur le climat et les précipitations dans le monde entier, et plus sévèrement dans les pays entourant l'océan Indien. La fréquence et l'intensité des événements positifs de l'IOD ont augmenté au cours du XXe siècle et pourraient continuer de s'intensifier dans un monde qui se réchauffe ; cependant, la confiance dans les changements futurs de l'IOD est limitée par les biais connus dans les représentations du modèle de l'IOD et le manque d'information sur la variabilité naturelle de l'IOD avant le changement climatique anthropogénique. Nous utilisons ici des enregistrements coralliens datés avec précision et hautement résolus de l'océan Indien équatorial oriental, où la signature de la variabilité IOD est optimisée, pour produire une reconstruction semi-continue de la variabilité IOD qui couvre cinq siècles du dernier millénaire. Notre reconstruction démontre que les événements extrêmement positifs étaient rares avant 1960. Cependant, l'événement le plus fort jamais enregistré (1997) n'est pas sans précédent puisqu'au moins un événement de 27 à 42 % plus important s'est produit naturellement au 17e siècle. Nous montrons en outre qu'il existait un couplage étroit et persistant entre la variabilité de l'IOD et l'oscillation australe d'El Niño au cours du dernier millénaire. Le couplage indo-pacifique était caractérisé par une faible variabilité interannuelle avant ~1590 de notre ère, ce qui a probablement modifié les schémas de téléconnexion, et par une variabilité anormalement forte au XVIIe siècle, qui a provoqué des bouleversements sociaux en Asie tropicale. Une tendance au regroupement sur plusieurs décennies des événements positifs de l'IOD est évidente dans notre reconstruction, qui, avec l'identification de la variabilité extrême de l'IOD et du couplage climatique tropical indo-pacifique persistant, a des implications importantes pour améliorer les schémas de prévision saisonnière et décennale et gérer les risques climatiques de la variabilité future de l'IOD.
150 years of history of the Kuroshio current and its interaction with ENSO Le courant de Kuroshio est un courant océanique mondial majeur qui alimente le système physique océan-atmosphère en transportant la chaleur des zones tropicales aux zones tempérées de l'océan Pacifique Nord. Le transport et la migration de Kuroshio sont étroitement liés au climat de l'océan Pacifique Nord. Nous reconstruisons la variabilité du transport et de la migration de Kuroshio à l'aide d'isotopes d'azote et d'oxygène provenant du squelette corallien (δ15Ncoral et 18Ocoral) et démontrons la relation avec El-Niño-oscillation australe (ENSO), variabilité climatique représentative dans le Pacifique Nord. Des carottes de corail porite ont été prélevées à Cape Shionomisaki, dans la baie de Tatsukushi et sur l'île Koshiki en 2008-2009 sur la côte pacifique du Japon, qui est située sur le front nord du courant Kuroshio. Le chemin de Kuroshio est invariable au large de la baie de Tatsukushi, et le corail de Tatsukushi a enregistré la variation du transport de Kuroshio en continu (Yamazaki et al., 2016). Tatsukushi δ15Ncoral a été utilisé comme proxy pour enregistrer le nitrate de δ15N (δ15Nnitrate) contrôlé par la remontée des eaux souterraines subtropicales (δ15Nnitrate ; +2~+++++3‰), et δ15Ncoral a été corrélé négativement aux observations du transport Kuroshio (R = 0,69, P < 0,001) et l'indice PDO 2 ans (R = 0,63, P < 0,005) entre 1972 et 2007. Le record de 150 ans de δ15Ncoral suggère que le transport de Kuroshio a varié avec un cycle de ~25 ans, et l'amplitude est devenue plus stable, et le volume a été intensifié pendant le 20ème siècle. Le transport de Kuroshio a été intensifié par l'État La Niña au début des années 1900 et par l'État El Niño-PDO après 1920. Nos résultats suggèrent que le transport de Kuroshio a été influencé par les modes climatiques combinés de l'ENSO et de l'AOP au cours du siècle dernier. References and references Watanabe, T., T. Kawamura, A. Yamazaki, M. Murayama, and H. Yamano (2014), A 106-year monthly coral record reveals that the East Asian summer monsoon modulates winter PDO variability, Geophysical Research Letters, doi : 10.1002/2014GL060037
Reconstruction corallienne des impacts ENSO de la TSM et de l'équilibre hydrologique à Bornéo et du débit indonésien à partir de coraux Des phénomènes climatiques extrêmes, tels que le phénomène El Niño en 1997/1998 et 2015/16, ont entraîné une sécheresse et de violents incendies de forêt qui ont entraîné une perte dramatique de forêts dans la région de l'Asie du Sud-Est, dont Bornéo. Depuis les années 1980, les effets des événements climatiques extrêmes sont exacerbés par l'urbanisation rapide de Bornéo et l'accélération de la déforestation et de l'érosion des sols. Cependant, les études quantifiant l'impact des ENSO interannuelles et des changements climatiques et anthropiques à long terme affectant les environnements marins côtiers de Bornéo font défaut, en particulier pour les écosystèmes des récifs coralliens. Ici, je montrerai les résultats des carottes de corail prélevées dans le parc marin des récifs coralliens de Miri-Sibuti, à Bornéo (Malaisie), où nous avons reconstitué la dynamique spatio-temporelle de la température de surface de la mer et la composition isotopique en oxygène de l'eau de mer à partir de mesures couplées des isotopes stables et Sr/Ca. Reconstitué δ18Osw a révélé une excursion positive lors des événements El Niño majeurs de 1997/98, 2005, 2010 et 2015/16 indiquant des conditions de sécheresse avec moins de ruissellement, de précipitations et une salinité plus élevée. Les La Niña étaient en général associés à la baisse de δ18Osw. Nos résultats suggèrent que les enregistrements coralliens du nord de Bornéo sont des archives précieuses pour détecter les impacts régionaux de l'ENSO et leur interaction avec la mousson d'Asie de l'Est sur l'équilibre hydrologique dans le sud de la mer de Chine du Sud. Une deuxième région importante de l'impact de l'ENSO est la fuite du flux indonésien dans l'océan Indien entre la mer de Timor et le nord-ouest du plateau australien, ainsi que l'atoll de Cocos Keeling dans le sud-est de l'océan Indien. Nous présentons ici un enregistrement bimensuel de 200 ans des paramètres géochimiques (δ18O-Sr/Ca) mesurés sur des coraux Cocos Keeling qui suivent la température de surface de la mer (SST ; Sr/Ca) et la surface de la mer δ18Osw (Fig. 1 ; Hennekam et al., 2018). Nos résultats ont montré qu'au cours des 200 dernières années, les fuites d'ITF dans SETIO sont dominées par l'oscillation australe El Niño et le dipôle de l'océan Indien. Nos données suggèrent une domination alternée de l'ENSO et de l'IOD sur les fuites d'ITF au cours des 150 dernières années, l'ENSO montrant une influence plus forte au cours des 80 dernières années, mais l'IOD semble plus importante pour la variabilité interannuelle des fuites d'ITF au début du 20e siècle. Les recherches en cours dans mon équipe s'appuient sur les travaux de Cocos Keeling et visent à améliorer les signatures de fuites de l'ITF sur le plateau continental du nord-ouest de l'Australie (mer de Timor). Figure 1 - Enregistrement de Cocos Keeling δ18Osw comparé aux indices climatiques de l'ENSO, de l'IOD et de l'AOP entre 1800 et 2008 (après Hennekam et al., 2018). Hennekam, R., Zinke, J., ten Have, M., M., Brummer, G.J.A. et Reichart, G.-J. (2018) Cocos (Keeling) corals reveal 200 years of multi-decadal modulation of Southeast Indian Ocean hydrology by Indonesian Throughflow. Paléocéan. et Paléoclim. 33, DOI : 10.1002/2017PA003181. |
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