Forçages climatiques et cycle du carbone

L’étude de l’évolution de l’effet de serre et des mécanismes régulant le cycle du carbone, à toutes les échelles de temps, est l’un des axes centraux de l’équipe Climat. Nous étudions les forçages climatiques solaire et volcanique au cours du dernier millénaire à partir d’enregistrements de la concentration en 10Be dans des carottes de glace de l’Antarctique. Nos reconstitutions de ces forçages ont contribué à la comparaison des modèles climatiques (CMIP6 et PMIP4) du dernier rapport du GIEC. Pour compléter et mieux comprendre les informations fournies par le 10Be, nous avons développé la mesure du 36Cl dans les glaces polaires, un autre indicateur climatique. Leur rapport isotopique est également un outil de datation important pour les carottes de glace. Ces approches sont développées dans le cadre de plusieurs projets internationaux (projet H2020 Beyond EPICA-Oldest Ice, 2019-2026, ANR ToBE 2023-2027, tous les deux portés au CEREGE par Mélanie Baroni). Un autre aspect de ces travaux se base sur la mesure du 14C à résolution annuelle dans des bois subfossiles couvrant la dernière déglaciation (ANR MARCARA, 2021-2025, suite du projet ANR CARBOTRYDH, portés par Edouard Bard). Nos enregistrements réalisés sur des bois provenant des Alpes françaises sont comparés à des résultats similaires pour l’hémisphère sud (Nouvelle-Zélande et Tasmanie) et aux enregistrements des cosmonucléides dans les glaces polaires, ainsi qu’à des mesures de 14C dans les foraminifères planctoniques pour évaluer les échanges air-mer de CO2. L’ensemble de ces données permettent d’améliorer la calibration du radiochronomètre 14C, essentiel pour le traçage et la quantification des processus dans le cycle du carbone.
L’évolution de la production biogénique carbonatée a été montrée comme contrôlant la partie inorganique du cycle du carbone océanique au cours des temps géologiques, et son étude fait partie des points forts de l’équipe. Récemment, le projet ANR MioCarb (2020-2024), porté par Baptiste Suchéras-Marx, se focalise sur l’étude de cette production au cours de la fin du Miocène et la base du Pliocène. L’étude du système carbonate dans le cycle du carbone vient aussi d’être renforcée par le recrutement d’Olivier Sulpis (CR CNRS ; 2022).
Tom Chalk (CR CNRS ; 2023), lauréat d’un financement ERC-StG ForCry en 2022, vient contribuer au développement analytique de cette thématique avec l’analyse des isotopes stables du bore. L’application de cette méthode de pointe permet de reconstruire le pH et l’évolution du CO2 atmosphérique au cours du Néogène, toujours dans l’optique de reconstruire l’évolution du cycle de carbone à l’échelle des temps géologiques.
Enfin, le projet ANR-PRCI ORACLE, financé en 2022 et porté par Yannick Garcin, se focalise sur l’étude du carbone des sols. ORACLE propose de reconstituer l’histoire holocène des tourbes du Congo dans l’objectif de mieux comprendre le cycle du carbone tropical et la dynamique hydroclimatique de cette région du monde.