Au Dernier Maximum Glaciaire, le climat était beaucoup plus froid (environ 4°C en moyenne globale) par rapport au préindustriel, avec de très grandes calottes de glace en Amérique du Nord et Eurasie. La concentration en CO2 dans l’atmosphère était alors plus basse : environ 190 ppm contre 280 ppm au préindustriel. Comment expliquer cette baisse du CO2 atmosphérique ?

Une hypothèse généralement reconnue est le changement de circulation océanique au Dernier Maximum Glaciaire. Les données mesurées, en particulier à partir de l’isotope stable du carbone (δ13C) dans les carottes de sédiments, semblent indiquer un océan glaciaire plus stratifié qui aurait pu contenir plus de carbone, ce qui diminuerait la concentration en CO2 atmosphérique. Mais les simulations de circulation océanique glaciaire sont le plus souvent en désaccord avec les données mesurées, les modèles ayant du mal à simuler un circulation océanique plus stratifiée ou ralentie. Par ailleurs, un nombre réduit de modèles simule les isotopes du carbone, ce qui empêche une comparaison directe aux données.

Récemment, des simulations réalisées avec le modèle de l’IPSL ont permis d’obtenir un panel de circulations océaniques variées, dont des simulations possiblement en meilleur accord avec les données mesurées. De plus, une version du module de biogéochimie marine du modèle de l’IPSL (PISCES) avec les isotopes du carbone est de nouveau disponible, ce qui permet de comparer directement les résultats des simulations aux données des isotopes du carbone mesurées dans les carottes de sédiment.

Avec ces nouvelles simulations, l’objectif du stage est de comprendre les changements de stockage de carbone en lien avec les différentes circulations océaniques simulées, et de les évaluer au regard des données des isotopes du carbone (δ13C) disponibles. Pour cela l’étudiant analysera les sorties des simulations en comparant les résultats en isotopes du carbone avec les données. L’analyse des changements de circulation océanique et de la réponse du cycle du carbone permettra de comprendre les changements observés.