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« Modélisation de la variabilité climatique dans les hautes et les basses latitudes au Pliocène supérieur : du Groenland au Tchad » par Camille Contoux

Présentée par : Camille Contoux Discipline : Terre solide : géodynamique des enveloppes supérieure, paléobiosphère Laboratoire : LSCE

Résumé :
Le Pliocène supérieur (3,3 à 3 Ma) est une période clé pour comprendre les mécanismes du changement climatique, car il y règne un climat plus chaud qu’à l’actuel à l'équilibre avec des concentrations de CO2 proches de l'actuel. Tout d’abord nous intégrons les conditions aux limites Pliocène dans le modèle climatique de l’IPSL afin de simuler le climat de cette période dans le cadre du projet d’intercomparaison des modèles pour le Pliocène. L’intérêt du Pliocène pour l’étude des climats futurs est discuté. De plus, cette période est un moment critique de l’évolution de la lignée humaine, et voit la mise en place de la calotte groenlandaise. En utilisant principalement le modèle couplé de l’IPSL, nous montrons que seule la partie sud du Groenland peut s’englacer, même dans des conditions optimales d’insolation et de faible CO2 durant le Pliocène. Ceci nous amène à proposer un scénario d’englacement du Groenland sur le long terme combinant les variations orbitales et du CO2 ainsi que la baisse progressive de celui-ci. La variabilité orbitale a aussi un impact aux basses latitudes : nous montrons que les variations de la précession rythment le niveau du lac Tchad, qui peut régulièrement former un mégalac pendant plusieurs milliers d’années consécutives, offrant un habitat possible aux hominidés. Enfin, nous étudions l’impact des variations orbitales sur la niche écologique des hominidés au Pliocène.

Abstract :
The late Pliocene (3.3 to 3 Ma) is a target period for understanding climate change mechanisms, because climate at that time is warmer than today with close to present day values of CO2. First we implement Pliocene boundary conditions in the IPSL climate model in order to simulate this period’s climate in the frame of the Pliocene model intercomparison project. The interest of the Pliocene for the study of future climates is discussed. Moreover, this period is crucial for hominids evolution, while in the meantime an ice sheet begins to grow on Greenland. Using the IPSL model as a major tool, we show that the ice sheet can only grow on southern Greenland even when combining optimal insolation and low CO2 values during the Pliocene. This leads us to propose a scenario of ice sheet inception over the long term, combining orbital and CO2 variations to the progressive lowering of the last one. Orbital variability also impacts low latitudes: we demonstrate that precession variations rhythm the lake Chad level, which regularly forms a megalake for several consecutive thousand years, offering a possible habitat for hominids. Finally we study the impact of orbital variations on hominid ecological niche.
Informations complémentaires
Frédéric FLUTEAU, Professeur des Universités/Institut de Physique du Globe de Paris - UMR 7154 - Paris - Rapporteur
Florence SYLVESTRE, Directrice de Recherche, au Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (CEREGE) - Aix-en-Provence - Rapporteur
Gilles RAMSTEIN, Directeur de Recherche, à l’Université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/Laboratoire des Sciences, du Climat et de l’Environnement (LSCE) - Gif/Yvette - Directeur de thèse
Anne JOST, Maître de Conférences, à l’Université Pierre et Marie Curie - UMR 7619 Sisyphe - Paris - Co-Directrice de thèse
Alan HAYWOOD, Professeur des Universités, à l’Université de Leeds (Royaume-Uni) - Examinateur
Bjorg RISEBROBAKKEN, Chercheuse, au Bjerknes Center for Climate Research, Bergen (Norvège) - Examinatrice
Matthieu ROY-BARMAN, Professeur des Universités, à l’Université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/Laboratoire des Sciences, du Climat et de l’Environnement (LSCE) - Gif/Yvette - Examinateur
Mathieu SCHUSTER, Chercheur CNRS, à l’Université de Strasbourg/Institut de Géologie - Strasbourg - Invité
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