Thèse Variabilité Climatique Séculaire et Millénaire de l'Archipel Indonésien Reconstructions Paléoclimatiques et Couplages Océanatmosphère dans l'Indo-Pacific Warm Pool H/F - 75

Établissement : Université Paris-Saclay GS Géosciences, climat, environnement et planètes
École doctorale : Sciences de l'Environnement d'Ile-de-France
Laboratoire de recherche : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - DRF
Direction de la thèse : Franck BASSINOT ORCID 000000032107743X
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-07-01T23:59:59

Ce projet de thèse explore la variabilité climatique séculaire à millénaire du Continent maritime indonésien, au coeur de l'Indo-Pacific Warm Pool, région clé des échanges océan-atmosphère et de la dynamique climatique globale. Soumise à l'influence conjointe de la mousson indo-australienne, de l'El Niño-Southern Oscillation (ENSO), du Indian Ocean Dipole (IOD) et traversée par l'Indonesian Throughflow (ITF), cette région joue un rôle central dans la redistribution de chaleur à l'échelle planétaire.

Face à la brièveté des observations instrumentales, le projet s'appuie sur l'analyse multi-proxy de carottes sédimentaires marines à haute résolution afin de reconstruire les variations passées de température et de salinité de surface depuis le Dernier Maximum Glaciaire, en particulier durant l'Holocène. Les nouvelles données enrichiront la base SENSETROP et permettront d'affiner les reconstructions paléothermométriques.

L'objectif est de mieux comprendre les interactions entre mousson, ENSO et IOD aux échelles séculaire et millénaire, d'identifier d'éventuels signaux précurseurs de changements rapides, et de confronter ces résultats à des simulations transitoires du modèle IPSL. Cette approche intégrée vise à mieux contraindre les mécanismes de la variabilité sub-orbitale et à éclairer la réponse future de cette région stratégique face au changement climatique

L'archipel indonésien se situe au coeur de l'Indo-Pacific Warm Pool (IPWP), la plus vaste région d'eaux de surface chaudes de la planète. Avec des températures dépassant fréquemment 28-29 °C, cette zone constitue un moteur majeur de convection atmosphérique et d'échanges intenses de chaleur et d'humidité entre l'océan et l'atmosphère. Son climat résulte de l'interaction complexe entre la mousson indo-australienne, la variabilité de l'El Niño-Southern Oscillation (ENSO) et le Indian Ocean Dipole (IOD).
Sur le plan océanographique, l'archipel est traversé par l'Indonesian Throughflow (ITF), un flux de surface et subsurface s'étendant sur plusieurs centaines de mètres. Il transporte des eaux chaudes et relativement peu salées du Pacifique vers l'océan Indien, jouant un rôle crucial dans la redistribution interocéanique de chaleur et dans l'équilibre de la circulation thermohaline globale.
Grâce à ces interactions océan-atmosphère, le Continent maritime indonésien est l'un des piliers du système climatique mondial. Pourtant, les séries instrumentales restent trop courtes pour contraindre la variabilité naturelle face aux forçages internes (gaz à effet de serre) et externes (insolation). Les archives paléoclimatiques sont donc indispensables pour comprendre l'évolution et la dynamique de ce système.
Les principales questions scientifiques sont :
-Comment la variabilité climatique séculaire et millénaire de l'archipel a-t-elle évolué depuis le Dernier Maximum Glaciaire, en particulier durant l'Holocène ?
-Comment la mousson indo-australienne, l'ENSO et l'IOD ont-ils interagi pour façonner le climat de l'IPWP à l'échelle du siècle et du millénaire ?
-Peut-on identifier dans les archives paléoclimatiques des signaux précurseurs susceptibles de révéler des points de bascule futurs ?
Les simulations climatiques transitoires soulignent le caractère multi-échelles des phénomènes indo-pacifiques et la modulation de la variabilité interannuelle par les changements d'état moyen (Braconnot et al., 2019 ; Falasca et al., 2022). L'océan, central dans les couplages non linéaires (Carré et al., 2021 ; Thirumalai et al., 2019 ; DiNezio et al., 2020), reste toutefois le compartiment le moins documenté sur les derniers millénaires. Les bases paléo-température existantes, telles que SENSETROP et les extensions issues des programmes EL PASO et PACMEDY, couvrent partiellement l'IPWP, laissant subsister des lacunes importantes.
Le projet de thèse vise donc à :
1.enrichir SENSETROP avec de nouveaux enregistrements et améliorer la résolution temporelle des séries issues de carottes à fort potentiel (température et salinité) ;
2.affiner les reconstructions paléothermométriques via des calibrations récentes ;
3.analyser les événements séculaires à millénaires et leurs liens avec l'évolution de l'état moyen et les archives continentales à haute résolution ;
4.confronter ces données aux simulations transitoires du modèle climatique global de l'IPSL pour mieux comprendre les mécanismes de variabilité sub-orbitale du Continent maritime indonésien.

Ce projet de thèse vise à mieux comprendre la variabilité climatique séculaire à millénaire du Continent maritime indonésien, au coeur de l'Indo-Pacific Warm Pool, depuis le Dernier Maximum Glaciaire et durant l'Holocène. Il s'appuie sur l'amélioration et l'enrichissement des reconstructions paléocéanographiques (température et salinité de surface) issues de carottes sédimentaires marines, en particulier dans des zones encore lacunaires. Les nouvelles données seront intégrées à la base SENSETROP et analysées à l'aide de calibrations récentes afin d'affiner les estimations paléothermométriques. L'objectif est d'identifier les interactions entre mousson indo-australienne, ENSO et Dipôle de l'océan Indien, ainsi que d'éventuels signaux précurseurs de changements rapides. Les résultats seront confrontés à des simulations climatiques transitoires du modèle IPSL afin de mieux contraindre les mécanismes de la variabilité sub-orbitale régionale.

Ce projet doctoral reposera sur une approche multi-proxy appliquée à plusieurs carottes sédimentaires marines prélevées dans l'archipel indonésien lors de campagnes océanographiques nationales et internationales. Ces archives, caractérisées par des taux de sédimentation élevés et une stratigraphie continue, offrent une résolution temporelle suffisante pour documenter les variations séculaires à millénaires, voire certains changements rapides, du système climatique de l'Indo-Pacific Warm Pool. L'intégration croisée d'indicateurs géochimiques, micropaléontologiques et isotopiques permettra de reconstruire conjointement les évolutions de la température et de la salinité de surface, ainsi que les dynamiques couplées océan-atmosphère régionales.