Millennial-scale atmospheric CO2 variations during the Marine Isotope Stage 6

L’objectif principal de cette these etait de comprendre la variabilite millenaire du CO2 atmospherique durant le stade isotopique marin 6 (Marine Isotope Stage 6, MIS 6), l’avant derniere periode glaciaire (185-135 ka BP). Durant la premiere partie de la periode MIS 6 (185-160 ka BP), 6 oscillations climatiques millenaires peuvent etre observees dans des indicateurs de la temperature antarctique, du phenomene de bascule bipolaire dans la region Atlantique Nord et de l’intensite des moussons des basses latitudes. Un cycle hydrologique intensifie et des velages d’iceberg dans l’Atlantique Nord pourraient avoir impacte la circulation atlantique meridionale de retournement (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) durant MIS 6 (Margari et al., 2010). La reconstruction de CO2 atmospherique a partir des carottes antarctiques peut fournir des informations cles sur le lien entre CO2 atmospherique et variabilite climatique millenaire. Cependant, les enregistrements existants du CO2 a partir de la carotte de glace de Vostok ne montrent pas de variabilite millenaire du fait de trop mauvaises resolution et precision.Pour examiner comment le CO2 atmospherique est lie avec le changement climatique sur les echelles de temps millenaires pendant le MIS 6, nous avons analyse 150 echantillons de CO2 atmospherique obtenus a partir de la carotte EPICA Dome C (EDC) sur la periode 189.4-135.4 ka BP. Une oscillation mineure et 5 oscillations majeures du CO2 atmospherique pendant la premiere partie de la periode du MIS 6 (189-160 ka BP) ont ete decouvertes. Cette variabilite est tres liee avec la temperature antarctique. Pendant les periodes stadiales courtes dans l’Atlantique Nord, les variations de CO2 atmospherique sont negligeables et decouplees avec la variabilite de la temperature antarctique. Durant ces periodes, la force de l’upwelling dans l’ocean austral pourrait ne par etre suffisante pour impacter le CO2 atmospherique. De plus, 2 modes de variations du CO2 sont presentes pendant la periode du MIS 6. Le maximum de dioxyde de carbone 6 (carbon dioxide maxima 6, CDM 6) suit le rechauffement rapide de l’hemisphere Nord de seulement 100±360 ans, alors que les retards pour les CDM 3 et 4 sont bien plus longs, 1 100±280 ans en moyenne. Ces deux modes de variation du CO2 pourraient etre lies a un changement de mode de l’AMOC de la premiere partie du MIS 6 au MIS 6.5. Ces deux phenomenes sont aussi observes pendant la derniere periode glaciaire. Cependant, les donnees disponibles permettent seulement une discussion exploratoire des mecanismes responsables de la variabilite du CO2 pendant MIS 6. Comme les conditions aux limites de la derniere periode glaciaire ne peuvent pas etre appliquees au MIS 6, des donnees supplementaires et des etudes par modelisation du MIS 6 sont necessaires.