Reconstitution des températures moyennes annuelles sur l’archipel de Kerguelen, Océan Indien Subantarctique, au cours des derniers 11.500 ans

Les courants atmosphériques et océaniques circumpolaires jouent un rôle clé dans la dynamique climatique globale. Cependant nous savons encore très peu de chose sur la variabilité naturelle de ces grands processus. Cela est encore plus vrai pour la période interglaciaire actuelle (l’Holocène : derniers 11.500 ans). Or, pour prédire les changements climatiques et bouleversements écologiques à venir, il est crucial de comprendre comment fonctionnait le système climatique avant que l’homme le perturbe en injectant des quantités massives de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Dans le cadre de ce stage, nous vous proposons de participer à cet effort en générant une série de reconstitutions des températures annuelles de l’air sur l’île principale de l’archipel de Kerguelen.
Les îles Kerguelen sont situées au beau milieu de l’océan indien, par 51° de latitude sud, sur le trajet des fameux 50èmes rugissant, ces vent d’ouest qui balaient sans obstacle les moyennes et hautes latitudes de l’hémisphère sud. Du point de vue des masses d’eau océaniques Kerguelen occupe actuellement une position singulière, sur le front subantarctique qui marque la séparation entre les eaux polaires au sud et subantarctiques au nord. De ce fait, l’archipel est particulièrement sensible aux fluctuations latitudinales de ce front : s’il migre au sud, les températures devraient se réchauffer, s’il migre au nord, elles devraient chuter. Une chronique de température à Kerguelen apporterait donc des informations précieuses sur la variabilité océanique holocène aux hautes latitude sud. C’est ce que nous vous proposons de réaliser en appliquant la méthode des GDGT.

Les GDGT sont des molécules impliquées dans la constitution des membranes cellulaires bactériennes. Les bactéries ont la capacité de modifier la conformation des GDGT, notamment leur degré de ramification, en réponse aux facteurs de stress environnementaux, dont la température. En mesurant ce degré de ramification et en le comparant à des bases de données d’échantillons actuels, il est donc théoriquement possible de proposer une reconstitution de température.
On retrouve des GDGT sous forme subfossile dans les sédiments, qu’ils soient marins ou lacustres. Ces derniers constituent donc des archives naturelles ayant enregistré les fluctuations climatiques du passé. En 2014, une équipe franco-norvégienne a récupéré plusieurs carottes de sédiments dans le lac d’Armor sur l’ile principale de Kerguelen. Ces carottes couvrent l’intégralité de l’Holocène et serviront de support pour établir une chronique de températures.

Le présent stage aura pour objectif de réaliser des mesures de GDGT sur les échantillons issus des carottes du lac d’Armor. Il faudra ensuite les interpréter finement en discutant notamment des facteurs autres que la température qui auraient pu les affecter et enfin de proposer une courbe de température couvrant les derniers 11.500 ans avec une résolution d’environ 100 ans.
Le stage se déroulera à Chambéry, au laboratoire EDYTEM et à l’ENS de Lyon, sous la responsabilité de Fabien Arnaud (EDYTEM), Christine Piot (EDYTEM) et Guillemette Ménot (ENS-Lyon).