Comprendre les périodes chaudes pendant et après la transition du Pléistocène moyen (MIS 31 et MIS 11) dans la péninsule Ibérique

Understanding warm periods within and after the Mid Pleistocene Transition (MIS 31 and 11) in the Iberian Peninsula

• Auteur / Autrice : Dulce Oliveira
• Direction : María Fernanda Sánchez Goñi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sédimentologie marine et paléoclimats
• Date : Soutenance le 23/05/2017
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Pessac, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Ricardo Machado Trigo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : María Fernanda Sánchez Goñi, Ricardo Machado Trigo, Jerry F. McManus, William J. Fletcher, Filipa Naughton, Fátima Abrantes, Stéphanie Desprat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jerry F. McManus, William J. Fletcher

Mots clés

Mots clés contrôlés

Holocène

Changements climatiques

Stades isotopiques marins

Climat interglaciaire

Palynologie

Ibérique, Péninsule

Pléistocène moyen

Mots clés libres

Climat interglaciaire

MIS 11

MIS 31

Analogues potentiels de l’Holocène

Végétation méditerranéenne

Analyse pollinique des archives marines

Interglacial climate

MIS 11

MIS 31

Potential Holocene analogues

Mediterranean vegetation

Marine pollen analysis

Résumé

L'étude des interglaciaires passés qui sont des périodes chaudes avec un volume de glace réduit comme l’interglaciaire actuel, l'Holocène, est cruciale pour comprendre le climat futur. Ce travail apporte de nouvelles informations sur le climat des interglaciaires clés, les stades isotopiques marins (MIS) 11 et 31, considérés comme des analogues au réchauffement global projeté. Une analyse pollinique des sédiments du Site IODP U1385 (marge sud-ouest ibérique) a été effectuée à haute résolution, ce qui permet de comparer directement les variations de la végétation (atmosphère) avec celles de la température des eaux de surface océaniques. Nos données montrent qu’à l’échelle orbitale, la forêt du sud-ouest de l’Europe pendant le MIS 11 est principalement influencée par la précession alors que pendant le MIS 31, malgré des valeurs de précession extrêmes, le forçage dominant est l’obliquité, favorisant une végétation moins méditerranéenne et un régime climatique tempéré. De plus, la variabilité millénaire apparaît comme une caractéristique persistante mais les épisodes de refroidissement varient en intensité et durée en fonction des conditions limites qui favorisent un forçage prédominant des hautes ou basses latitudes. Enfin, nous examinons l'expression régionale de l'Holocène et de ses analogues orbitaux, les MIS 11c et 19c dans le sud-ouest de l’Europe. Ceci révèle que l'optimum Holocène se distingue par un plus fort développement forestier et donc que les MIS 11c et 19cne sont pas des analogues à l’Holocène pour notre zone d’étude. Grâce à une comparaison modèle-données, nous montrons aussi que la forêt interglaciaire dans cette région est principalement contrôlée par la précession en influençant les précipitations hivernales, facteur critique pour le développement de la forêt méditerranéenne, tandis que le CO2 joue un rôle négligeable.

The study of past interglacials, periods of reduced ice volume like our present interglacial, the Holocene, is crucial for understanding the future climate. This work provides new insights into the intensity and climate variability of key interglacials, namely Marine Isotopic Stages (MIS) 11 and 31, considered as analogues for the projected global warming. A highresolution pollen analysis at IODP Site U1385 off SW Iberia was performed, which enables adirect comparison between atmospheric-driven vegetation changes and sea surface temperature variability. At orbital time scale, this thesis shows that the dominant orbital forcing on the SW European forest was different between the interglacials of the 100-ky (MIS 11) and 41-ky (MIS31) worlds. While during MIS 11 its weak precessional forcing predominates, during MIS 31 itsextreme precession forcing is dwarfed by the prevailing influence of obliquity leading to a temperate climate regime as shown by a less Mediterranean character of the vegetation. This work also shows that millennial-scale variability was a pervasive feature and suggests that the different intensity and duration of the cooling events in SW Iberia was related to different atmospheric and oceanic configurations modulated by high or low-latitude forcing depending on the baseline climate states. Finally, this study examines the dominant forcing underlying the regional expression of the Holocene and its orbital analogues, MIS 11c and 19c, over SW Iberia using a data-model comparison approach. This comparison reveals that the Holocene optimum stands out for its higher forest development and therefore these interglacials cannot be considered as analogues for the Holocene vegetation and climate changes in Iberia. Additionally,it shows that the SW Iberian forest dynamics during these interglacials were primarily controlled by precession through its influence on winter precipitation, which is critical for the Mediterranean forest development whereas CO2 played a negligible role.