Les isotopes de carbone et la réponse du Pa∕Th aux changements de circulation forcée : une perspective de modèle.

Résumé Comprendre les changements de la circulation océanique associés aux événements climatiques abrupts est essentiel pour mieux évaluer la variabilité climatique et comprendre ses différents modes naturels. Le Pa=Th sédimentaire, le δ13C benthique et le Δ114C sont des proxies couramment utilisés pour reconstruire le débit de circulation et la ventilation passés. Pour surmonter les limites de chaque proxy pris séparément, une meilleure approche consiste à produire des mesures multiproxy sur une seule carotte sédimentaire. Cependant, différents proxys peuvent fournir des informations contradictoires sur la circulation océanique passée. Ainsi, il est devenu nécessaire de les modéliser dans un cadre physique cohérent afin d'évaluer le modèle géographique, le moment et la séquence de la réponse multiproxy aux changements abrupts de la circulation. Nous avons implémenté une représentation des traceurs 231Pa et 230Th dans le modèle de complexité intermédiaire iLOVECLIM, qui incluait déjà δ13C et Δ114C. Nous avons ensuite évalué la réponse de ces trois proxies de la circulation océanique à une réduction abrupte classique de la circulation obtenue par l'ajout d'eau douce dans les mers nordiques dans des conditions limites préindustrielles. Il a été démontré que la réponse du proxy se concentre dans des modes qui ressemblent aux masses d'eau modernes de l'Atlantique. La réponse la plus claire et la plus cohérente est obtenue dans l'Atlantique nord-ouest profond (>. 2000 m), où δ13C et Δ114C diminuent de manière significative, tandis que Pa=Th augmente. Ceci est cohérent avec les données d'observation à travers les événements d'échelle millénaire de la dernière glaciation. De manière intéressante, alors que dans les enregistrements marins, sauf dans de rares cas, la relation de phase entre ces proxies reste peu claire en raison de grandes incertitudes de datation, dans le modèle, la réponse isotopique du carbone de l'eau de fond (δ13C et Δ114C) est en retard de quelques centaines d'années sur la réponse sédimentaire Pa=Th.