Doctorat en paléoclimatologie de l'amazonie h/f

Le bassin amazonien constitue une source massive de chaleur et d'humidité, jouant un rôle central dans l'équilibre hydrologique des zones équatoriales. Les changements du climat et d'utilisation des terres en Amazonie pourraient entraîner un processus de dépérissement auto-entretenu de la forêt tropicale, dont l'étendue et la biodiversité dépendent des précipitations. D'ici 2100, les modèles climatiques simulent une baisse des précipitations amazoniennes, qui pourrait être encore amplifiée par le ralentissement probable de la circulation profonde atlantique.
Les reconstructions paléoclimatiques permettent d'évaluer les mécanismes contrôlant les changements hydroclimatiques naturels en Amazonie sous différents forçages. Les enregistrements existants mettent en évidence des variations passées de l'hydroclimat amazonien aux échelles de temps orbitales et millénaires sur les derniers 50 000 ans. Mais de nombreuses questions demeurent. Alors que les pluies semblent s'intensifier dans les régions andines de l'Amazonie en période de forte insolation en été austral, quelle est la réponse des plaines amazoniennes à l'échelle orbitale ? Le ralentissement de la circulation profonde atlantique lors des événements millénaires de la dernière période glaciaire ont globalement entraîné une intensification des précipitations en Amazonie, mais de nombreuses incertitudes demeurent sur l'hétérogénéité spatiale de cette réponse, sur les différences observées selon les événements et sur les mécanismes climatiques. Enfin, comment l'hydroclimat amazonien a-t-il réagi à des climats globalement plus chauds qu'actuellement, tels que ceux observés en période interglaciaire et qui pourraient être atteints dans les décennies à venir ? Ces interrogations peuvent maintenant être levées à partir de reconstructions paléoclimatiques plus anciennes et à haute résolution temporelle, issues de carottes sédimentaires prélevées en 2023 lors de la campagne océanographique AMARYLLIS-AMAGAS II.
Cette thèse vise ainsi à déterminer les mécanismes climatiques contrôlant la variabilité naturelle de l'hydroclimat amazonien au cours des deux derniers cycles climatiques (derniers 220 000 ans). Elle repose sur une approche expérimentale « multi-traceurs » appliquée à plusieurs carottes sédimentaires prélevées à 700 km environ en aval de l'embouchure du fleuve Amazone. Grâce à une résolution temporelle unique sur cette période (~100 ans), cette étude permettra, pour la première fois, (1) d'approfondir notre compréhension des mécanismes contrôlant les variations glaciaires-interglaciaires, orbitales et millénaires de l'hydroclimat amazonien au cours des deux derniers cycles climatiques, et (2) de préciser la réponse de l'hydroclimat amazonien aux conditions globalement plus chaudes des deux dernières périodes interglaciaires.
Concrètement, l'étudiant reconstruira les variations passées de l'hydroclimat amazonien à l'aide de mesures géophysiques (propriétés magnétiques du sédiment) et géochimiques (concentrations en éléments majeurs et mineurs, isotopes radiogéniques du néodyme et du strontium) sur les carottes stockées au LSCE. Il aura aussi accès à la collection d'échantillons amazoniens modernes, disponible à l'Université de São Paulo (USP, Brésil), dans le but d'affiner les signatures magnétiques et géochimiques modernes du matériel amazonien. Enfin, il pourra interagir avec les paléocéanographes de l'USP et les modélisateurs du climat du LSCE pour préciser les mécanismes climatiques en jeu. Le volet expérimental de la thèse procurera à l'étudiant des compétences analytiques en paléomagnétisme et géochimie. Il aura accès aux échantillons et aux instruments de mesure disponibles au LSCE et à l'USP.
Contexte de travail
La thèse aura lieu au Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE), qui est une unité mixte de recherche (UMR 8212) du Commissariat à l'Énergie Atomique et aux énergies alternatives (CEA), du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et de l'Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines (UVSQ), localisée sur le site CEA de l'Orme des Merisiers au coeur du campus de l'université Paris-Saclay. Il fait partie de l'Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL). Le LSCE, qui regroupe plus de 350 chercheurs, doctorants, ingénieurs, techniciens et personnels administratifs, étudie les mécanismes passés, présents et futurs de l'évolution du climat et de l'environnement externe de la Terre, à l'aide d'observations et d'exercices de modélisation.
La thèse s'inscrit dans l'équipe Climat-Magnétisme (CliMag) du thème de recherche « Archives et Traceurs » du LSCE. L'équipe s'intéresse à la reconstruction des environnements modernes et passés grâce aux propriétés magnétiques, sédimentologiques et élémentaires des sédiments. Elle étudie aussi à haute résolution les variations du champ magnétique terrestre qui constituent un outil géochronologique. L'équipe dispose d'un riche parc instrumental de pointe en magnétisme environnemental, qui comprend trois magnétomètres cryogéniques placés dans une chambre amagnétique adaptés aux échantillons discrets ou aux séries sédimentaires continues. Ces appareils sont complétés par plusieurs fours et des appareils de haute sensibilité pour l'étude de la minéralogie magnétique. L'équipe gère aussi les laboratoires de fluorescence X et de granulométrie qui sont partagés avec plusieurs autres équipes du LSCE.
La thèse s'inscrit dans le cadre du projet de double thèse (« Joint PhD Program ») appelé AMACLIM-PhD qui est financé par le CNRS et l'Université de São Paulo. Des liens étroits sont attendus entre cette thèse financée par le CNRS en France et l'autre thèse (reconstructions paléocéanographiques en Atlantique équatorial de l'ouest à partir des mêmes carottes sédimentaires) financée par l'Université de São Paulo au Brésil. Ces deux thèses s'inscrivent aussi dans le cadre d'une collaboration franco-brésilienne étroite en paléoclimatologie (exploitation commune du matériel collecté lors de la campagne AMARYLLIS-AMAGAS II, International Research Project SARAVA, projet CAPES-COFECUB), dont les étudiants bénéficieront directement.
Des séjours de recherche de l'étudiant à l'Université de São Paulo (USP) au Brésil sont prévus chaque année de la thèse pour quelques mois.