Intéractions entre le climat et le cycle du carbone au cours de la Transition du Mi-Pleistocene // Climate and carbon cycle interactions across the Mid-Pleistocene Transition

16 Jan 2024
Job Information

Organisation/Company

Université Grenoble Alpes

Research Field

Technology

Researcher Profile

Recognised Researcher (R2)
Leading Researcher (R4)
First Stage Researcher (R1)
Established Researcher (R3)

Country

France

Application Deadline

23 Jan 2024 - 22:00 (UTC)

Type of Contract

Temporary

Job Status

Full-time

Is the job funded through the EU Research Framework Programme?

Not funded by an EU programme

Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure?

No

Offer Description

Le climat du Quaternaire (les 2,58 derniers millions d'années) est ponctué de périodes chaudes, appelées interglaciaires, caractérisées par une couverture glaciaire réduite sur les continents de l'hémisphère nord, et alternent avec des périodes froides, appelées glaciaires, caractérisées par de grandes calottes glaciaires dans l'hémisphère nord. La cyclicité associée à cette succession de périodes glaciaires-interglaciaires a changé entre 1,2 Ma et 800 milliers d'années (ka), passant de ~41 à 100 ka. Ce changement majeur dans le système climatique est appelé Transition du Pléistocène Moyen (TPM) et les processus responsables ne sont pas encore totalement compris. Parmi les hypothèses existantes, il a été suggéré que les changements dans la dynamique du cycle du carbone ont joué un rôle déclencheur.

Les 2 derniers Ma sont couverts par des archives climatiques naturelles (par exemple, sédiments marins, loess). Chaque archive possède ses propres caractéristiques, offrant une vision différente des climats passés et des informations sur les différentes composantes du système terrestre (cryosphère, océan, végétation, etc.). En particulier, des reconstructions indirectes des concentrations atmosphériques de CO2 à partir de sédiments marins couvre la TPM, mais il existe actuellement des divergences entre elles. En outre, pour interpréter les enregistrements climatiques et atmosphériques et identifier la séquence des changements dans différentes parties du monde, une datation précise des archives naturelles est essentielle. Cependant, il est difficile de remonter aussi loin dans le temps et il en résulte que la plupart des enregistrements climatiques sont liés à de grandes incertitudes de datation de plusieurs millénaires. Le manque actuel de compilation de données à l'échelle mondiale s'appuyant sur un cadre temporel cohérent sur les 2 derniers Ma ainsi que les incertitudes liées aux reconstructions du CO2 atmosphérique empêchent une étude raffinée de la structure temporelle régionale des changements climatiques et environnementaux pendant la TPM et de leur lien avec les changements dans la dynamique du cycle du carbone.

Dans ce contexte, le projet de doctorat vise d'abord à construire une compilation à l'échelle mondiale de données climatiques provenant d'archives naturelles et couvrant les 2 derniers Ma. Les paramètres d'intérêt sont la température des océans de surface et de subsurface, le volume de glace et les marqueurs clés de la circulation océanique, du cycle hydrologique, des calottes glaciaires et de la biogéochimie océanique.
Pour ce faire, une tâche importante consistera à produire une chronologie commune et robuste entre les enregistrements paléoclimatiques et paléoenvironnementaux sélectionnés. Pour cela, un modèle de datation probabiliste sera utilisé. Cet outil permet de dater conjointement de nombreux enregistrements climatiques provenant de différents types d'archives naturelles, en tenant compte de divers types de contraintes chronologiques et en fournissant également des estimations quantitatives des incertitudes liées aux échelles d'âge produites. L'autre objectif de ce projet sera de fournir une compilation et une évaluation des reconstructions de CO2 existantes à travers le TPM, y compris les données obtenues à partir des carottes de glace de zones de glace bleue ainsi que les reconstructions de CO2 basées sur les isotopes du bore à partir des carottes de sédiments marins et les reconstructions de CO2 à partir d'autres traceurs.

Les nouveaux résultats fourniront la première image spatio-temporelle à l'échelle mondiale des variations climatiques et environnementales au cours de la TPM et contribueront à mieux comprendre les processus de forçage lors de cette transition climatique clé, et en particulier le rôle des changements dans le cycle du carbone.
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The climate across the Quaternary (the last 2.58 million years), is punctuated by warm periods known as interglacials, characterized by reduced ice cover on Northern Hemisphere continents, and they alternate with cold periods, referred to as glacial periods characterized by large ice caps in the Northern Hemisphere. The cyclicity associated with this succession of glacial-interglacial periods changed between 1.2 Ma and 800 thousand of years (ka) ago, from ~41 to 100 ka. This major change in the climate system is referred to as the Middle Pleistocene Transition (MPT) and the responsible processes are not fully understood yet. Amongst the existing hypotheses, it has been suggested that changes in the carbon cycle dynamics have played a triggering role.

The past 2 Ma are covered by natural climate archives (e.g. marine sediments, loess). Each archive has its own specific characteristics, providing a different view of past climates and information on different components of the Earth system (e.g. cryosphere, ocean, vegetation). In particular, indirect reconstructions of atmospheric CO2 concentrations from marine sediments are available across the MPT however discrepancies between them currently exist. In addition, to interpret climate and atmospheric records and identify the sequence of changes in different parts of the world, precise dating of the natural archives is essential. However, it is challenging to achieve that far back in time and it results that most climatic records are attached to large dating uncertainties of several millennia. The current lack of global-scale data compilation relying on a coherent temporal framework over the past 2 Ma as well as uncertainties attached to atmospheric CO2 reconstructions prevent a refined investigation of the regional temporal structure of the climate and environmental changes across the MPT and of their link to changes in carbon cycle dynamics.

In this context, the PhD project aims first at constructing a global-scale compilation of climate data from natural archives covering the past 2 Ma. Parameters of interest are surface and sub-surface ocean temperature, ice volume and key markers of ocean circulation, hydrological cycle, ice sheet history and ocean biogeochemistry.

In order to achieve this work, an important task will be to produce a common and robust chronology between the selected paleoclimatic and paleoenvironmental records. For that purpose, a probabilistic dating model will be used. This tool enables to date jointly numerous climate records from different types of natural archives, accounting for various types of chronological constraints and providing also quantitative estimates of the uncertainties attached to the produced age scales. The other aim of this project will be to provide a compilation and assessment of existing CO2 reconstructions across the MPT, including data obtained from ice cores from blue ice area as well as boron-isotope based proxy-CO2 reconstructions from marine sediment cores and CO2 reconstructions from other proxy archives.

The new results will provide the first global-scale spatio-temporal picture of climate, ice sheet and environmental variations across the MPT and will contribute in better understanding the forcing processes for this key climatic transition, and especially the role of changes in the carbon cycle.
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Début de la thèse : 01/10/2024
WEB : https://aufrande.eu/position/dc7/#

Funding category: Financement de l'Union européenne
Programmes de l'Union Européenne de financement de la recherche (ERC, ERASMUS)
PHD Country: France

Requirements
Specific Requirements

• Solides bases en physique et/ou géosciences ; • Maîtrise d'outils de programmation (e.g. Python, Matlab) ; • Excellentes capacités de communication en anglais, tant à l'oral qu'à l'écrit ; • Aptitude à développer en autonomie des méthodes de travail permettant de rationaliser les données obtenues, de construire une analyse critique de celles-ci et de publier et diffuser ses travaux dans des revues scientifiques ; • Capacité pour travailler en équipe.
- Solid grounding in physics and/or geosciences; - Proficiency in programming tools (e.g. Python, Matlab); - Excellent oral and written communication skills in English; - Ability to develop autonomous working methods enabling the rationalization and critical analysis of data obtained, and to publish and disseminate work in scientific journals; - Ability to work as part of a team.

Additional Information
Work Location(s)

Number of offers available

1

Company/Institute

Université Grenoble Alpes

Country

France

City

St Martin d'Hères Cédex

Geofield

Where to apply

Website

https://www.abg.asso.fr/fr/candidatOffres/show/id_offre/119372

STATUS: EXPIRED