Evolution des vents de mousson/upwellings

Les variations des proxies d’upwelling pour la marge d’Oman et la pointe sud de l’Inde au cours de l’Holocène sont indiqués sur la figure 3.9 a et c. La productivité le long de l’Arabie est diminuée au cours de l’Holocène, avec un maximum vers 7 et 9 ka, indiquant une intensifica- tion de l’upwelling côtier et une intensification des vents de mousson du sud-ouest au début de l’Holocène. Ces résultats sont en accord avec d’autres enregistrements d’upwelling de la Mer d’Arabie (Ivanochko et al., 2005), et avec l’hypothèse que la circulation de surface de la mous- son indienne était amplifiée au début de l’Holocène en réponse à la plus forte insolation d’été.

a)

c)

d)

b)

FIGURE 3.9: Flux et pourcentage de G. Bulloides en fonction du temps pour (a), le site en Mer

d’Arabie, (c) le site de la pointe sud de l’Inde. Différences de circulation à 10 mètres dans les simulations couplées entre (b) 9.5 et 0k, (d) 6 et 0k.

(Fig. 3.9 c). En faisant l’hypothèse que la productivité est toujours contrôlée par la circulation d’été, ceci suggère que les vents d’ouest étaient plus faibles sur cette région. Un mécanisme per- mettant d’interpréter l’évolution inverse de ces deux upwellings au cours de l’Holocène serait une migration importante du flux de mousson et de la ZCIT vers le nord au début de l’Holocène par rapport à l’Holocène récent. Les simulations couplées permettent de reproduire ces varia- tions de circulation de surface. Les figures 3.9 b et d montrent que le flux de mousson de surface est amplifié et décalé vers le nord sur la Mer d’Arabie, engendrant une intensification des vents de sud-ouest le long de l’Arabie et une anomalie de vent d’est au sud du continent indien. Ces anomalies de vents de surface sont en accord avec l’interprétation faite des deux enregistrements d’upwelling.

La comparaison des résultats des simulations couplées de l’IPSL-CM4 avec ces enreg- istrements marins permet de valider l’hypothèse d’amplification du système de mousson in- dienne dû au forçage par l’insolation. Le fait que les variations soient plus fortes à 9.5 qu’à 6 ka dans les simulations et les données souligne l’importance de la variation de la précession entre ces deux périodes pour cet océan. Ces résultats ont été soumis à Climate of the Past (annexe A.2). Des expériences supplémentaires ont été réalisées et analysées par Laurent Bopp à l’aide du modèle de biogéochimie marine PISCES (Aumont and Bopp, 2006; Gehlen et al., 2007). Deux simulations, à 6 et 0 ka, sont forcées par les conditions aux limites provenant des simula- tions couplées de l’IPSL-CM4. Les résultats non présentés ici montrent une augmentation de la productivité en Mer d’Arabie et une réduction à la pointe sud de l’Inde. Bien que l’interaction entre les vents de surface et la productivité soit complexe, ces expériences supplémentaires con- firment le fait que les anomalies de vents du sud-ouest le long de la marge d’Oman et de vents d’ouest à la pointe sud de l’Inde expliquent bien les variations de productivité obtenues à partir des carottes sédimentaires. Les sorties du modèle d’océan sont aussi analysées pour comparer les variations de la profondeur de couche de mélange aux enregistrements.

En conclusion, la comparaison des simulations du modèle de l’IPSL-CM4 avec les enreg- istrements paléoclimatiques de salinité et d’upwellings de l’Océan Indien permettent de con- firmer l’intensification et l’extension vers le nord du système de mousson indienne au début de l’Holocène. Les enregistrements offrent une possibilité d’évaluation du modèle, et mettent en évidence certains biais, ainsi la simulation des variations de salinité dans la Mer d’Arabie ne semble pas réaliste.

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Téléconnection Inde-Méditerranée-Afrique

4.1 Introduction

L’interaction entre les systèmes de mousson et les moyennes latitudes est abordée dans cette partie. Ces téléconnections sont de plus en plus étudiées, leur importance ayant été dé- montrée à différentes échelles de temps. L’étude Marzin and Braconnot (2009b) présentée au chapitre 3 met en évidence une subsidence accrue au début de l’Holocène sur la Méditerranée. Ce phénomène rappelle le mécanisme de Rodwell et Hoskins (Rodwell and Hoskins, 1996) qui relie la convection en Inde aux conditions désertiques au nord-ouest de l’Inde et sur l’est de la Méditerranée. La question se pose quant à l’influence de cette téléconnection sur l’exten- sion de la mousson africaine à 9.5 ka. La faible amplification de la mousson africaine entre 6 et 9.5 ka fait l’objet de plusieurs hypothèses : l’effet de la saisonnalité Marzin and Braconnot (2009b), l’effet de la réduction de l’upwelling équatorial dans l’Atlantique (Marzin and Bra- connot, 2009a), qui sera abordé dans la partie suivante, et le possible impact de la subsidence

accrue sur la Méditerranée. Cette dernière hypothèse est investie plus en détail dans ce chapitre. Le mécanisme de Rodwell et Hoskins est tout d’abord rappelé dans la partie 4.2, ainsi que l’interprétation qu’en ont fait plusieurs études basées sur des données pour expliquer les télé- connections entre le climat méditerranéen et la mousson indienne à diverses échelles de temps. Sont présentées ensuite les caractéristiques de l’intensification de la subsidence au début de l’Holocène et de la corrélation avec l’amplification de la mousson indienne dans les simulations couplées et forcées. La partie suivante pose la question de savoir si l’amplification de la mous- son indienne et le changement de climat méditerranéen a un impact sur le développement de la mousson au Sahel. Cependant, l’analyse des résultats des simulations couplées ne permettent pas de déterminer s’il y a un lien de causalité entre ces phénomènes climatiques. J’ai essayé de développer un protocole expérimental pour tester la sensibilité du climat méditerranéen et du Sahel à l’amplification de la mousson indienne entre 6 et 9.5 ka. L’intention de ces tests est présentée dans la partie 4.4, mais ce travail n’a malheureusement pas pu aboutir dans le temps imparti à cette thèse. Cette partie se présente ainsi sous forme de discussion.