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Hemisphere has been realized with a GCM , keeping con-
stant high ice cap volume during isotope stage 6 but simu-
lating the two extreme configurations of the insolation cycle
(high and low). This simulation has shown that the summer
monsoon activity responded to the insolation, despite the
permanence of the polar ice caps. (This modelisation experi-
ment was supported by the DTT programme, INSU-CNRS;
contact [email protected]).
Origin of the
18
O(O
2
) change?
Thus, during glacial stage 6, the hydrosphere at low lati-
tudes responded to the summer insolation change, although
northern high latitudes experienced a permanent glacial cli-
mate (only small change in the marine isotope composition).
As a consequence one must exclude a marine origin for the
large amplitude cycle registered in
18
O(O
2
). It has been
suggested instead that the hydrosphere-biosphere activity
cycle at low latitudes is responsible (Melieres et al. 1997).
This immediately leads one to ask whether such an origin is
exceptional, occurring only in the context of stage 6? In fact,
the same explanation can be invoked during all climatic
cycles, because the hydrosphere cycle at low latitudes always
responds to insolation (maximum activity connected with a
maximum of Northern Hemisphere summer insolation), as
does each
18
O(O
2
) cycle. The contribution of the hydros-
pheric cycle (and its consequences in the biosphere) has
been pointed out by Bender and coworkers (1993) in their
estimate of the isotopic fractionation during the oxygen
cycle, but these authors did not consider it as a major factor.
But it now appears that this contribution completely domi-
nates the marine origin. With the leading role of the low lati-
tudes hydrosphere - biosphere in the change of
18
O(O
2
)
clearly demonstrated during stage 6, extension of this origin
to the other cycles has still to be firmly established, and this
is under study at the LGGE.
Consequences
The usefulness of stage 6
When a proxy (such as pollen, faunal assemblage, CO
2
,
18
O(O
2
),
18
O(H
2
O),...) is changing during climate cycles,
the difficulty is to identify the parameters which drive those
changes, because the glacial/interglacial change is so strong
that it affects almost totally all parameters on the Earth.
Isotopic stage 6 gives the exceptional opportunity of separat-
ing the influence of an insolation cycle from the influence of
the Northern Hemisphere ice cap volume change (i.e. the
glacial/interglacial change). During the whole of stage 6 the
influence of the ice caps change is very weak because the ice
cap volume remains high, the change never exceeding 10%.
The only important change left is the insolation change
(which shows a large amplitude centered aroud 175 kyrs BP)
, the consequence of which is the large low latitudes activity
cycle, as revealed by the low latitudes paleoclimate archives .
enregistre également d'autres indicateurs climatiques
(plancton, pollen, isotopes, ..) qui confirment que le car-
actère glaciaire de cette époque s'étendait jusqu'aux
moyennes latitudes (M. Rossignol-Strick, 1985).
Une configuration climatique peu courante
Bien que ces observations ne concernent qu'une partie
des basses latitudes (zone Afrique), le proxy climatique
étudié ici (l'activité de la mousson pendant l'été de
l'Hémisphère Nord) indique sans ambiguïté que les basses
latitudes ont répondu de façon habituelle au maximum
d'insolation d'été qui a eu lieu vers 175 ka BP, même
durant la phase glaciaire prononcée du stade 6. Cette
réponse est illustrée ici par l'intense activité
hydrosphérique entraînant une mousson accrue : l'activité
de l'hydrosphère aux basses latitudes a répondu normale-
ment aux cycles d'insolation basses latitudes lors du stade
6, bien que le contexte soit resté glaciaire. Cette situation
est peu courante : la plupart du temps l'activité de la
mousson, qui correspond aux fortes insolations a lieu
durant les interglaciaires.
Modélisation de cette situation
Une simulation de la mousson d'été dans l'hémisphère
Nord a été faite en gardant le contexte climatique du
stade isotopique 6 (permanence de calottes polaires),
mais en simulant les deux conditions extrêmes du cycle
d'insolation. Cette simulation a montré que l'activité de la
mousson a répondu à l'insolation malgré la présence des
calottes polaires (expérience de modélisation soutenue
par le programme DTT, INSU-CNRS; contact : valery.mas-
[email protected]. saclay.fr).
Origine des variations du signal
18
O (O
2
)
Durant le stade 6, l'hydrosphère aux basses latitudes a
répondu au cycle d'insolation alors que le contexte restait
glaciaire (faible variation de l'isotope marin). Le cycle
important que montre le signal
18
O (O
2
) à cette même
époque exclut l'isotope marin comme origine et suggère
à sa place le cycle hydrosphérique aux basses latitudes et
ses conséquences sur la biosphère (Mélières et al., 1997).
Cette origine est-elle exceptionnelle, survenant seulement
dans le cadre du stade 6? En fait cette origine existe
également au cours de l'ensemble des stades climatiques,
puisque le cycle hydrosphérique aux basses latitudes
répond régulièrement à l'insolation, présentant un maxi-
mum d'activité lors de chaque maximum d'insolation et
lors de chaque variation du signal
18
O(O
2
); elle peut donc
constamment être évoquée pour le cycle de l'isotope de
O
2
. La contribution de ce cycle hydrosphérique et de ses
conséquences sur la biosphère est d'ailleurs signalée par
Bender et al. (1993) dans l'estimation du fractionnement
isotopique. Tout indique ici qu'elle domine en fait large-
ment la contribution du signal marin. La généralisation de
Lettre pigb-pmrc France
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