Le mystère du CO2 des interglaciaires – TICMY

Le CO2 joue un rôle crucial dans le climat. Pourtant, les changements de concentration en CO2 pendant les périodes chaudes interglaciaires des derniers 800 000 ans restent inexpliqués. En particulier, la concentration en CO2 pendant les interglaciaires « anciens » avant le Mid Brunhes Event (MBE, il y a environ 430 000 ans), est plus faible d’environ 25 ppm comparé aux interglaciaires plus récents. Les rares études passées se sont concentrées sur des changements de circulation océanique, qui ne peuvent expliquer toute l’amplitude du changement, ni expliquer les données des isotopes du carbone, qui constituent pourtant une contrainte forte sur le cycle du carbone. Pendant les interglaciaires anciens, le niveau de la mer était probablement plus bas et les calottes de glace plus étendues. Ces changements ont probablement entrainé une réduction du développement des récifs coralliens et une extension du permafrost. Par ailleurs, les échanges avec les sédiments ont certainement changé, modifiant l’équilibre des ions carbonates, et in fine la concentration en CO2 atmosphérique.
Nous proposons donc dans ce projet de quantifier l’impact de ces trois composantes clés du cycle du carbone qui n’ont pas encore été prises en compte sur ces périodes : les récifs coralliens, le permafrost et les sédiments marins de surface. Pour cela, nous utiliserons le modèle couplé climat-carbone iLOVECLIM qui est rapide (700 ans/jour) et donc parfaitement adapté à l'étude des changements sur plusieurs millénaires. iLOVECLIM simule les isotopes du carbone, permettant d’évaluer les résultats du modèle en comparant aux données existantes. Nous évaluerons l’impact sur le cycle du carbone des récifs coralliens et des sédiments durant les interglaciaires des derniers 800 000 ans. Nous implémenterons et quantifierons l’impact du permafrost. Enfin, nous étudierons l’évolution de la concentration en CO2 due à ces processus dans le futur en réponse aux émissions anthropiques.