T3. Paléoclimatologie et paléocéanographie

La paléoclimatologie est la science qui étudie le climat du passé, sur des échelles de temps de quelques milliers d’années à plusieurs millions d'années. Le décryptage des conditions climatiques et de sa variabilité naturelle qui régnaient à la surface de notre planète, se base sur l’étude d’archives naturelles provenant des grands compartiments terrestres (l’hydrosphère, la cryosphère, l’atmosphère, lithosphère et la biosphère). L’avènement de nouvelles techniques analytiques permet aujourd’hui une lecture « géochimique » mieux définie en termes de résolution temporelle par le déploiement d’analyse in situ et spatial par l’utilisation de nouveaux proxies « climatiques ».

Sous thématiques et méthodes associées:

Trois axes principaux de recherche sont développés au LSCE et GEOPS sont les suivants :

T3.1 : compréhension des processus d’enregistrement des paramètres environnementaux (T°, Salinité, Alcalinité, pH des eaux de mer, composition isotopique des précipitations,...) au sein des archives climatiques, principalement d’origine sédimentaires ou biogéniques.

T3.2 - dynamique du cycle de l’eau atmosphérique, avec l’utilisation des isotopes de l’eau pour tracer, à l’actuel, l’origine de la vapeur d’eau et les processus, afin de caractériser les variations climatiques passées à partir des archives.

T3.3 - dynamique de la circulation océanique (paléocéanographie), son rôle dans la variabilité du climat, et dans les couplages entre climat et cycle du carbone, acidification.

T3.4 - reconstitution des paléoenvironnements continentaux, avec l'utilisation des isotopes de l'hydrogène, de l'oxygène, du carbone et de l'azote sur des tests carbonatés d'organismes lacustres, des spéléothèmes, des cernes d'arbres, la matière organique loessique, afin de caractériser les variations de niveau de lac, de température, de régime de précipitation.

Répondre à ces questions scientifiques, nécessite la mise en œuvre de différentes techniques d’analyses qui sont les suivantes :

- Spectrométrie de masse IRMS (Isotopes Ratio Mass spectrometry) des (bio)carbonates pour les isotopes du C et de l’O (A2, A3, A5, A6)), et IRMS clumped isotopes (D47) (A2, A3, A5, A6)

- Spectrométrie de masse IRMS en flux continu pour le DIC et O-C des eaux de mer (A2)

- Spectrométrie de masse IRMS (Isotopes Ratio Mass spectrometry) des isotopes de l’eau piégée dans les inclusions fluides (A6).

- Spectrométrie de masse IRMS, ¹⁷O et ¹⁸O des glaces (A1)

- Spectrométrie IRMS ¹³C et ¹⁸O des cernes d’arbres (A4)

- EA-IRMS pour ¹³C, ¹⁵N sur sédiments et sols (T3.1, T3.2, T3.3)

- Spectrométrie CRDS Picarro D/H (eau) (A1)

- Granulomètre laser (A2, A3)

- Magnétomètres cryogéniques, Micromag (AGM2900), Balance de Curie (A2, A3)

- Susceptibilité magnétique (A2, A3, A6)

- Diffractométrie des RX (A2, A3)

- MC-ICP-MS Actinides Pa/Th, U/Th (A2, A3, A5, A6) ; lanthanides (A2, A3, A5), isotopes stables du Li et B (A5); isotopes du Sr (A2, A3, A5, A6), isotopes du Nd (A2, A3, A5)

- ICP-AES mesure des éléments traces Mg/Ca (A2, A3, A5, A6)

- ICP-QMS mesures B/Ca, Li/Mg, Sr/Ca, REE, U et éléments majeurs et traces (A5, A6)

- ICPMS-HR B/Ca, Li/Mg, Sr/Ca, REE, U et éléments majeurs et traces (A5, A6)

- ECHoMICADAS (A2, A3, A5, A6)

Archives climatiques analysées :

A1/ Glaces

A2/ Sédiments marins

A3/ Sédiments continentaux

A4/ Cernes d’arbres

A5/ Biocarbonates

A6/ Spéléothèmes