Évolution du climat au cours du Cénozoïque : impact de la paléogéographie, des paramètres orbitaux et du CO2 sur la mousson asiatique et la biosphère terrestre

Les moussons regissent le climat d’une large partie de l’Asie depuis le subcontinent indien jusqu’a l’est de la Chine actuellement. Leur mise en place et leur evolution restent cependant debattues et sont regulierement reevaluees grâce a l’acquisition de nouveaux indicateurs climatiques. Des donnees recentes suggerent que le regime de mousson en Asie fonctionnait deja il y a environ 40 Ma, a l’Eocene superieur, dans un contexte climatique globalement plus chaud et dans une configuration paleogeographique tres differente d’aujourd’hui. Le but de cette these est d’etudier les conditions d’une mise en place des moussons asiatiques au cours de la periode 42-33 Ma, englobant la fin de l’Eocene et la transition climatique majeure de l’Eocene-Oligocene. Nous balayons les differents champs d’incertitudes persistantes pour cette epoque (paleogeographie, pCO2, niveau marin) et les differentes sources de variabilite climatique (le forcage orbital essentiellement). Nous utilisons le modele de systeme- Terre IPSL-CM5A2, recemment adapte a l’etude des paleoclimats. En utilisant une premiere paleogeographie tardi-Eocene et une pCO2 de 1120 ppm, nous montrons dans un premier temps que le modele simule des precipitations extremement saisonnieres en Asie, sans pour autant presenter la circulation atmospherique caracteristique des moussons. La sensibilite du climat et du couvert vegetal tardi-Eocene aux parametres orbitaux est ensuite evaluee a travers differents tests de sensibilite. Nous demontrons que les variations orbitales ont pu etre un forcage majeur de variabilite climatique et biologique en Asie. Les configurations favorisant des gradients thermiques inter-hemispheriques importants (via des obliquites fortes et/ou des precessions induisant des etes boreaux chauds), en provoquant une migration accrue des masses d’air equatoriales humides sur le continent, generent des climats saisonnierement tres humides en ete sur le sud-est asiatique. Plus globalement, le couvert vegetal semble egalement tres sensible aux variations orbitales dans les subtropiques et aux hautes latitudes. Ces resultats ouvrent de nouvelles pistes de reflexion sur de possibles relations entre forcage orbital, climat et ouverture de corridors de dispersion des faunes asiatiques vers l’Europe et l’Amerique (phenomenes nommes Grande Coupure). Enfin, nous comparons les circulations atmospheriques generees par des reconstructions paleogeographiques alternatives de la region asiatique. Elles testent par exemple differentes altitudes du plateau tibetain et differentes morphologies de la phase initiale de collision entre l’Inde et l’Asie, ces deux aspects etant encore extremement debattus. Pour finir, ces resultats sont mis en perspective en les comparant a des simulations climatiques a ∼34, ∼20 et ∼10 Ma. Le climat simule en Asie apparait finalement tres peu sensible aux changements locaux de la paleogeographie indo-tibetaine. A l’inverse, nous notons l’apparition progressive des champs de pressions et des vents caracteristiques des moussons a mesure que le retrait de la mer Paratethys et de la fermeture de l’ocean Neotethys permet l’exondation de la peninsule arabique et de l’Asie centrale, augmentant ainsi fortement la continentalite de la region. Nous suggerons ainsi que les gradients thermiques induits par la continentalite asiatique sur une echelle de temps geologique, ou par des parametres orbitaux favorables sur une echelle de temps de quelques milliers d’annees constituent les forcages dominants du regime des moussons en Asie.