Reconstitution de l’intensité des vents d’ouest 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 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 ne vienne le perturbait 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 inédite de reconstitution de l’intensité des vents d’ouest 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 moyenne et hautes latitudes de l’hémisphère sud. La migration vers le sud ou vers le nord de cette bande de vents impacte fortement le climat régional et constitue également l’un des principaux modes de variabilité affectant les changements climatiques globaux. À l’échelle de Kerguelen les fluctuations des vents d’ouest en intensité ont une incidence forte sur les précipitations et partant, sur le bilan de masse des glaciers, par exemple. Une chronique d’intensité des vents d’ouest à Kerguelen apporterait donc des informations précieuses sur la variabilité climatique holocène aux hautes latitude sud. C’est ce que nous vous proposons de réaliser en établissant des chroniques de flux d’éléments chimiques associés à l’aérosol marin.

L’aérosol marin de forme sous la contrainte du vent à la surface de l’océan. Une fois arraché à l’océan, cet aérosol se déplace dans la masse d’air et une partie de éléments se constituant se dépose sur les surfaces continentales. Il constitue ainsi la principale source de certains éléments chimiques, tels que le sélénium (Se), par exemple, dont 70% des émissions à la surface de la Terre proviennent de l’aérosol marin. Après leur dépôt sur les terres émergées, les éléments typiques de l’aérosol peuvent être transférés vers les plans d’eau et ainsi se retrouver piégés dans les sédiments lacustres. Ces derniers constituent donc des archives naturelles ayant enregistré les fluctuations cdu flux d’éléments associés à l’aérosol et indirectement de l’intensité des vents d’ouest au vent de la terre concernée.
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 concentration en éléments chimiques d’origine océanique : mercure (Hg), sélénium (Se) et brome (Br).

Le présent stage aura pour objectif de réaliser des mesures de Hg, Se et Br sur les échantillons issus des carottes du lac d’Armor. Il faudra ensuite les interpréter finement en discutant notamment des facteurs autres la force des vents qui auraient pu les affecter et enfin de proposer une courbe de d’intensité des vents d’ouest couvrant les derniers 11.500 ans avec une résolution d’environ 100 ans.
Le stage se déroulera à ISTERRE à Grenoble, sous la responsabilité de Stéphane Guédron et EDYTEM à Chambéry, sous la responsabilité de Fabien Arnaud et Anne-Lise Develle. L’étudiant sera amené à manipuler pour préparer les échantillons, effectuer des attaques acides et réaliser des mesures sur ICP-MS, spectromètre d’absorption atomique et spectromètre de fluorescence X. Il sera intégré dans un projet interdisciplinaire national et sera amené à présenter ses résultats dans des séminaires internes au projet.