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Accueil > PROJETS EN COURS > LEFE-CHICO (2013-2016)

CHICO (CHIli – COccolithes) : Régime des Westerlies et des Fronts Océaniques de l’Océan Pacifique Sud depuis le Dernier Maximum Glaciaire

Porteur du Projet : Stéphanie Duchamp-Alphonse ;
Chercheurs de l’Équipe impliqués : Giuseppe Siani
Collaborations : Luc Beaufort (CEREGE), Elisabeth Michel (LSCE), Nicolas Durand (LMC14), Catherine Kissel (LSCE)

Les vents d’ouest (westerlies) et les fronts océaniques de l’hémisphère sud sont reconnus pour être à l’origine de l’augmentation de pCO2 atmosphérique (d’une amplitude de 80 à 110 ppmv) entre le Dernier Maximum Glaciaire (DMG) et l’Holocène. Les modèles numériques développés pour expliquer les faibles teneurs de pCO2 du DMG évoquent les westerlies et les fronts océaniques de l’océan Pacifique Sud, comme étant à l’origine de flux réduits de CO2 de la mer vers l’atmosphère, par le biais notamment d’une stratification des eaux de surface et/ou d’une diminution de la pompe biologique. Malgré l’importance de ces westerlies et de ces fronts océaniques dans le passé, nos connaissances restent encore très faibles, quant à leur évolution dans le temps, et leur impact sur la dynamique des échanges de CO2 dans le système océan-atmosphère.
Le régime des westerlies de l’océan Pacifique Sud est étroitement tributaire des gradients de température enregistrés le long des côtes chiliennes et influent à la fois sur l’intensité et la position des upwellings associés aux eaux profondes (via le transport d’Ekman), à la fois sur la production primaire. Il s’agit dans ce projet, de répondre à la problématique du régime des vents d’ouest est des fronts océaniques de l’océan Pacifique Sud depuis le DMG, via l’étude des assemblages de coccolithes, de trois carottes sédimentaires prélevées au large des côtes chiliennes (entre 45 et 55°S), et dont le canevas temporel sera bien défini.
Principaux producteurs primaires depuis le Mésozoïque, les coccolithophoridés ont largement été utilisés comme marqueurs des conditions de température, de fertilité, et de production primaire des eaux de surfaces, à des fins paléocéanographiques et paléoclimatiques (Beaufort et al., 1997, 2003, 2010 ; Duchamp-Alphonse et al., 2007 ; 2011). Leur étude a plus particulièrement contribué à restituer les variations des fronts océaniques et des westerlies dans l’océan Austral (au Sud de l’Australie et à l’Ouest de la Nouvelle Zélande), mais les données sont insuffisantes dans le sud-est de l’océan Pacifique, puisqu’elles concernent un seul site, localisé à 41°S. Par ailleurs, aucune étude micropaléontologique vise à reconstruire l’évolution contemporaine de la température, de la fertilité et de la productivité des eaux de surface de la région d’étude, malgré le potentiel incontournable des coccolithophoridés pour répondre à ces problématiques.
Les trois carottes sédimentaires sélectionnées (MD07-3100, MD07-3088, MD07-3082) ont été prélevées en océan ouvert au large de la marge sud-chilienne, pendant la campagne de carottage PACHIDERME (Pacifique-CHIli : Dynamique des Eaux intermédiaires), organisée dans le cadre du programme international IMAGES (International Marine Global ChangES) à bord du N.O. Marion Dufresne. Respectivement situées à 41°, 46°S, 49°S, elles dessinent un transect N-S, situe au nord du front polaire actuel, une zone clé pour comprendre le régime des vents, puisque les westerlies et le transport d’Ekman y sont actuellement les plus forts. Les assemblages des coccolithes seront étudiés à haute résolution temporelle (séculaire à millénaire) sur la base : i) de l’estimation de leur diversité ; ii) de comptages absolus : calculs de flux de coccolithes (coccolithes/gramme de sédiments) ; iii) de comptages relatifs (pourcentage des espèces clés) ; et iv) de l’estimation de la masse de calcite produite par les coccolithophoridés (par l’intermédiaire du logicel SYRACO : Système de Reconnaissance Automatique des Coccolithes, développé au CEREGE par Denis Dollfus et Luc Beaufort (Beaufort et Dollfus, 2004 ; Dollfus et Beaufort, 1999). La carotte MD07-3088 bénéficiera du canevas temporel établi dans le cadre du programme PACHIDERME (stratigraphie isotopique, magnétique, téphrochronologie et datations 14C). Les carottes MD07-3100 et MD07-3082 feront l’objet d’analyses isotopiques, magnétiques, téphrochronologiques et de datations 14C pour fournir un canevas temporel précis et robuste à l’étude.