“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 305 — #328
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8. Variabilité climatique rapide : description et mécanismes
305
Évaluation du flux d’eau douce associé à un événement de Heinrich :
l’exemple d’une approche conjointe modèle-données
L’épaisseur et l’étendue des niveaux à détritiques trouvés en Atlantique
Nord amènent à se demander quel est le volume d’icebergs relâchés dans
cette région, d’autant que les enregistrements d’évolution du niveau marin au
cours de la déglaciation ne montrent pas d’impact au cours de l’événement
de Heinrich 1. On peut donc supposer que le volume d’icebergs est faible
(au maximum 3 à 5 mètres de niveau marin). Toutefois, des estimations en
suivant d’autres méthodes (Roche et al., 2004 [24]) obtiennent des résultats
assez différents. D’autre part, pour tenter de reproduire l’évolution de ces
événements dans les modèles climatiques, il faut connaître le flux d’eau douce
que représente la débâcle d’icebergs correspondante. Il est donc nécessaire
de déterminer non seulement le volume d’icebergs relâchés à l’océan, mais
également en combien de temps ils le sont. La méthode de datation classique
avec le
14 C pose un problème majeur lié à la réorganisation de l’océan. En effet,
l’arrêt postulé de la circulation thermohaline entraîne une modification de la
répartition du carbone au sein du réservoir océanique, le plus important dans
le système Terre. De façon schématique, l’arrêt de la circulation thermohaline
donne des âges apparents plus jeunes (vieux) en surface (au fond) au cours
de l’événement et plus vieux (jeunes) en surface (au fond) après l’événement,
compliquant l’évaluation de sa durée.
Les méthodes classiques d’évaluation de la durée et du volume d’icebergs
émis au cours de ces événements aboutissent à une incertitude très importante, nécessitant une estimation plus fine à partir de méthodes différentes.
C’est ce qui a été réalisé par Roche et al. (2004) [24] en utilisant une approche
combinée modèle et données, s’appuyant sur la simulation du δ
18 O de l’eau
dans l’océan. On dispose en effet d’un grand nombre d’enregistrements du
δ
18 O de la calcite de foraminifères marins dans les carottes sédimentaires de
l’Atlantique Nord, contraignant précisément l’évolution de cet indicateur au
cours des événements de Heinrich 1 et 4. La base de la nouvelle méthode d’évaluation mise en place est de considérer que la distribution géographique de
l’anomalie de δ
18 O enregistrée dans les foraminifères planctoniques contient
des informations quant à la durée et au volume d’icebergs émis. En effet, si
la circulation thermohaline est ralentie, l’anomalie légère de δ
18 O créée par
la fonte des armadas d’icebergs tend à rester plus longtemps à la surface (et
vice versa). Le maximum de l’anomalie enregistrée doit également être lié au
flux maximum instantané d’icebergs. Pour évaluer cette dépendance, Roche
et al. (2004) [24] ont réalisé un grand ensemble de simulations en variant la
durée et le flux d’eau douce additionnel parmi l’ensemble des valeurs crédibles
(déterminées à partir des données). Ensuite, l’anomalie de δ
18 O simulée a été
comparée à celle mesurée dans les carottes sédimentaires océaniques. Les simulations représentant le mieux la distribution décrite par les données ont
été sélectionnées, permettant d’obtenir une nouvelle estimation du volume
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8. Variabilité climatique rapide : description et mécanismes
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Évaluation du flux d’eau douce associé à un événement de Heinrich :
l’exemple d’une approche conjointe modèle-données
L’épaisseur et l’étendue des niveaux à détritiques trouvés en Atlantique
Nord amènent à se demander quel est le volume d’icebergs relâchés dans
cette région, d’autant que les enregistrements d’évolution du niveau marin au
cours de la déglaciation ne montrent pas d’impact au cours de l’événement
de Heinrich 1. On peut donc supposer que le volume d’icebergs est faible
(au maximum 3 à 5 mètres de niveau marin). Toutefois, des estimations en
suivant d’autres méthodes (Roche et al., 2004 [24]) obtiennent des résultats
assez différents. D’autre part, pour tenter de reproduire l’évolution de ces
événements dans les modèles climatiques, il faut connaître le flux d’eau douce
que représente la débâcle d’icebergs correspondante. Il est donc nécessaire
de déterminer non seulement le volume d’icebergs relâchés à l’océan, mais
également en combien de temps ils le sont. La méthode de datation classique
avec le
14 C pose un problème majeur lié à la réorganisation de l’océan. En effet,
l’arrêt postulé de la circulation thermohaline entraîne une modification de la
répartition du carbone au sein du réservoir océanique, le plus important dans
le système Terre. De façon schématique, l’arrêt de la circulation thermohaline
donne des âges apparents plus jeunes (vieux) en surface (au fond) au cours
de l’événement et plus vieux (jeunes) en surface (au fond) après l’événement,
compliquant l’évaluation de sa durée.
Les méthodes classiques d’évaluation de la durée et du volume d’icebergs
émis au cours de ces événements aboutissent à une incertitude très importante, nécessitant une estimation plus fine à partir de méthodes différentes.
C’est ce qui a été réalisé par Roche et al. (2004) [24] en utilisant une approche
combinée modèle et données, s’appuyant sur la simulation du δ
18 O de l’eau
dans l’océan. On dispose en effet d’un grand nombre d’enregistrements du
δ
18 O de la calcite de foraminifères marins dans les carottes sédimentaires de
l’Atlantique Nord, contraignant précisément l’évolution de cet indicateur au
cours des événements de Heinrich 1 et 4. La base de la nouvelle méthode d’évaluation mise en place est de considérer que la distribution géographique de
l’anomalie de δ
18 O enregistrée dans les foraminifères planctoniques contient
des informations quant à la durée et au volume d’icebergs émis. En effet, si
la circulation thermohaline est ralentie, l’anomalie légère de δ
18 O créée par
la fonte des armadas d’icebergs tend à rester plus longtemps à la surface (et
vice versa). Le maximum de l’anomalie enregistrée doit également être lié au
flux maximum instantané d’icebergs. Pour évaluer cette dépendance, Roche
et al. (2004) [24] ont réalisé un grand ensemble de simulations en variant la
durée et le flux d’eau douce additionnel parmi l’ensemble des valeurs crédibles
(déterminées à partir des données). Ensuite, l’anomalie de δ
18 O simulée a été
comparée à celle mesurée dans les carottes sédimentaires océaniques. Les simulations représentant le mieux la distribution décrite par les données ont
été sélectionnées, permettant d’obtenir une nouvelle estimation du volume