Tiwari, Shivangi
(2025).
« Remote impacts of the mid-Holocene Green Sahara on global climate » Thèse.
Montréal (Québec), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de la Terre et de l'atmosphère.
Fichier(s) associé(s) à ce document :
Résumé
Le Sahara est le plus grand désert tropical du monde. S'étendant d'environ 20 à 33 °N et de 15 °O à 35 °E, la région saharienne reçoit moins de 100 mm de précipitations par an et se caractérise par une végétation de steppe et de désert très clairsemée. Il s'agit actuellement de la plus grande source de poussière minérale sur Terre, les principales sources se trouvant dans la dépression de Bodélé au Niger et au Tchad et une autre source en Mauritanie et au Mali. Les grandes quantités de poussières terrigènes (de l'ordre de 250 Tg par an) ont un impact sur l'insolation et les propriétés des nuages en Afrique du Nord ainsi que sur les températures de surface de la mer et la productivité dans la région de l'Atlantique tropical nord. La dépression thermique saharienne (une dépression thermique de bas niveau en pression de surface, régie par l'albédo du désert) est un facteur important de la circulation atmosphérique et des précipitations de mousson dans la région. Les reconstructions paléoclimatiques ont montré que la région actuelle du désert saharien était recouverte de végétation au début et au milieu de l'Holocène (~ 11000 à 5500 ans avant le présent ou BP). Un changement dans les paramètres orbitaux a conduit à une augmentation de l'insolation estivale dans l'hémisphère nord avec un maximum d'insolation maximale se produisant entre 10000 et 7000 ans avant notre ère, conduisant à une intensification de la mousson ouest-africaine qui amène des précipitations en Afrique du Nord. De nos jours, l'extension vers le nord de la mousson ouest-africaine s'étend jusqu'au Sahel (la région au sud du Sahara qui reçoit 100 à 400 mm de précipitations par an, environ entre 12-20 N). Au début et au milieu de l'Holocène, les reconstructions paléoclimatiques indiquent un déplacement des isohyètes vers le nord, conduisant au développement d'une végétation herbacée et arbustive à travers le Sahara et à une expansion vers le nord de toute la végétation d'Afrique du Nord. C'est ce qu'on appelle le Sahara vert, avec la période correspondante appelée période du Sahara vert ou période humide africaine. Le Sahara vert s'est accompagné d'une réduction des flux de poussières terrigènes et d'une expansion des lacs, des zones humides et des rivières à travers l'Afrique du Nord. Bien que les changements dus au Sahara vert dans le climat régional de l'Afrique du Nord aient été étudiés de manière approfondie et soient relativement bien compris, les impacts lointains sur d'autres régions du monde méritent une étude plus approfondie. Des études récentes ont indiqué la possibilité de téléconnexions entre le Sahara vert et différentes régions du monde telles que les océans tropicaux Atlantique et Pacifique, la région arctique et les zones de moussons asiatiques. Dans ce contexte, l'objectif de la présente thèse est d'approfondir notre compréhension des impacts à distance des changements de végétation en Afrique du Nord sur le climat de trois régions clés du monde : l'Amérique du Sud, le Pacifique équatorial et l'Arctique. À cette fin, quatre modèles climatiques globaux entièrement couplés et un modèle climatique global uniquement atmosphérique ont été utilisés pour simuler le milieu de l’Holocène (6000 ans BP) avec et sans intégration des changements du Sahara vert. L'identification et l'évaluation de l'impact du Sahara vert sur le climat des trois régions, qui sont d'ampleur similaires et vont dans le même sens que les impacts des changements orbitaux. Le Sahara vert a entraîné une réduction importante et tout au long de l'année des précipitations sur l'Amérique du Sud, une réduction de la variabilité de l'oscillation australe d'El Niño et contribuer à générer un mode de type La Niña dans le Pacifique équatorial, et un réchauffement dans l’Atlantique Nord et dans certaines régions de l’Arctique (en particulier la mer de Barents). Les résultats présentés ici sont vérifiés par une comparaison des résultats du modèle avec des reconstructions paléoclimatiques basées sur des indicateurs climatiques indirects. Les comparaisons modèle-proxy effectuées dans ce travail suggèrent une plus grande cohérence des résultats du modèle avec les données proxy lors de l'inclusion des conditions du Sahara vert dans les simulations du modèle. Les principales implications de ce travail sont les suivantes : 1) L'inclusion du Sahara vert conduit à une amplification des changements climatiques induits par l'orbite (tels que les changements dans les précipitations, les températures et la variabilité de la température de la surface de la mer) dans diverses régions du monde. 2) Il est crucial d'intégrer les conditions du Sahara vert (en particulier les changements dans la couverture végétale) dans les études de modélisation de l'Holocène précoce et moyen. Une représentation inadéquate du Sahara vert peut conduire à une sous-estimation des anomalies climatiques au cours de l'Holocène précoce et moyen par rapport à la période actuelle ou préindustrielle. Les biais du modèle jouent un rôle essentiel dans la limitation de la capacité des modèles climatiques à représenter les téléconnexions entre l'Afrique du Nord et d'autres régions du monde au cours de l'Holocène précoce et moyen.
_____________________________________________________________________________
MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Modélisation paléoclimatique, Holocène moyen, Sahara vert, rétroactions climatiques, Amérique du Sud, El Niño Oscillation australe, régions de l'Atlantique Nord et de l'Arctique
| Type: |
Thèse ou essai doctoral accepté
|
| Informations complémentaires: |
Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
|
Directeur de thèse: |
Pausata, Francesco S. R. |
| Mots-clés ou Sujets: |
Paléoclimatologie / Holocène / Modèles mathématiques / Couvert végétal / Sahara vert / Oscillation australe / Courant El Niño / Climat / Amérique du Sud / Arctique / Région de l'Atlantique Nord |
| Unité d'appartenance: |
Faculté des sciences > Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
|
| Date de dépôt: |
27 févr. 2025 09:04 |
| Dernière modification: |
27 févr. 2025 09:04 |
| Adresse URL : |
http://archipel.uqam.ca/id/eprint/18521 |
RECHERCHER
PARCOURIR
LIBRE ACCÈS
