CHERCHEUR en géochimie organique analytique = travaux sur l'évolution hydro-climatique dans la dépression de l'Afar (Éthiopie & Djibouti) (H/F)

Les missions du poste

Cet emploi postdoctoral financé par l'ANR NILAFAR vise à :
Évaluer les changements hydrologiques dans la dépression de l'Afar, en particulier dans les lacs du bassin sédimentaire de l’ancien mégalac Abhé en Éthiopie et à Djibouti, afin d'améliorer notre compréhension des mécanismes à l'origine des épisodes d'aridification au cours des 20 000 dernières années. Cette étude repose sur la reconstitution à résolution multi-échelle (millénaires à annuels) des changements hydrologiques holocènes pour étudier la coévolution du climat, de l'activité humaine et de l'environnement.

Activités

Le post-doctorant aura en charge :
- la caractérisation des signatures organiques de la séquence sédimentaire ABHE23 (15 mètres de long). Ces analyses comprennent la composition et l'abondance des biomarqueurs organiques, dont les GDGTs, les acides gras, les n-alcanes, les triterpènes, les HBI, et l'isotopie moléculaire (δ13C et δ2H).
- l'intégration des composants organiques et inorganiques dans les sédiments lacustres à deux échelles : i) à une échelle temporelle récente, en utilisant les séquences sédimentaires du lac Afambo (qui couvrent les derniers 50 ans avec une résolution saisonnière), et en la comparant avec des données météorologiques instrumentales pour améliorer l'interprétation des traceurs dans la dépression de l'Afar

ii) à l'échelle de l'Holocène, l’étude les biomarqueurs fossiles de la carotte ABHE23 et des sols dans les bassins versants des lacs Afambo, Gamari et Abhe pour reconstruire les variations hydrologiques, en particulier pendant les épisodes arides autour de 4,2 ka et 8,2 ka, dans le but de clarifier les temps d’installation et les caractéristiques de ces épisodes arides. Les résultats seront replacés dans un contexte régional. Les recherches récentes sur l'expression des événements 4.2 et 8.2 en Afrique, en particulier au nord de Madagascar, ainsi que dans les océans Méditerranée, Atlantique et Indien, visent à améliorer la compréhension des mécanismes régissant la mousson africaine, en particulier en relation avec le phénomène El Niño.

Compétences

- Doctorat en géosciences, paléoclimatologie, géologie ou géochimie
- Compétences d’organisation optimale et un fort degré d'autonomie,
- Capacité à adopter une approche multidisciplinaire et à collaborer avec d'autres équipes

Contexte de travail

Contexte et enjeux de la recherche =
L'Afrique tropicale a connu des changements cycliques de précipitations au cours du Quaternaire, associés à la mousson africaine, en réponse aux variations des paramètres orbitaux de la Terre. La dernière période, connue sous le nom de période humide africaine (14-6 ka), était caractérisée par des conditions plus humides en Afrique du Nord, suivi par une diminution graduelle des précipitations qui installe un climat aride : le Sahara actuel. Commencée il y a 15 000 ans, cette période humide s'étend sur environ 7 000 ans. Cette période humide est ponctuée de plusieurs épisodes rapides arides de quelques centaines d'années, vers 12, 8,2 et 4,2 ka, dont les mécanismes sont liés à la variabilité climatique interne et restent inexpliqués. Ces épisodes de mousson tropicale plus faibles semblent être corrélés à la fréquence des événements de Heinrich, qui suivent la fonte rapide des icebergs et l'afflux d'eau douce dans l'océan Atlantique Nord. Ces variations rapides révèlent des processus non linéaires du système climatique, ce qui implique des évolutions hydro-climatiques futures imprévues en réponse à d'importantes émissions de gaz à effet de serre. L'effet de serre est une conséquence des activités humaines.
La sédimentation du paléolac Abhé, situé en Éthiopie et en République Djiboutienne, reflète des variations hydrologiques influencées par des forçages orbitaux et de couplages internes.
D'une superficie initiale de 6000 km² au début de l'Holocène, le lac a depuis diminué pour atteindre une superficie de 300 km² . Cette réduction a considérablement affecté les populations environnantes ; par conséquent, la reconstitution des variations hydrologiques de l'Holocène dans la Corne de l'Afrique permettra de répondre à des questions cruciales au sein de la communauté archéologique concernant la néolithisation :
- Pourquoi les humains ont-ils adopté des pratiques d'élevage il y a seulement 4000 ans, soit 8000 ans après le Levant et 3000 ans après l'Europe de l'Ouest, dans la Corne de l'Afrique ?
- Les modifications importantes de la disponibilité en eau, influencées par les fluctuations du niveau du lac Abhe, ont-elles contribué à la transition néolithique d'une économie de prédation (chasseurs-cueilleurs) à une économie de production (domestication des animaux et des plantes), dans laquelle les hommes produisent et gèrent leur nourriture, génèrent des surplus, innovent (poterie) et stockent les ressources ?

Équipement et stratégie de travail =
Ce projet se concentre sur l'analyse de deux petites carottes sédimentaires prélevées dans les lacs Afambo et Gamari et d'une séquence sédimentaire de 15 mètres de long (ABHE23) provenant du lac Abhé, qui couvre l'Holocène et documente les apports terrigènes des rivières Awash et du bassin du Gobaad. Ce système de dispersion sédimentaire des sources de la rivière Awash, des hauts plateaux éthiopiens jusqu'aux lacs endoréiques, est fortement influencé par les variations d'intensité de la mousson d'Afrique de l'Est. Les sédiments de ces lacs fournissent un enregistrement hydro-climatique unique de la dépression Afar.
Une chrono-stratigraphie préliminaire des séquences sédimentaires a été établie sur la base de datation par radiocarbone, par les radionucléides et du paléomagnétisme, ainsi que la description sédimentaire de la séquence à partir des variations du cortège en éléments majeurs mesurées à l'aide d'un scanner de carottes à fluorescence X (XRF).

Contexte et enjeux de la recherche =
L'Afrique tropicale a connu des changements cycliques de précipitations au cours du Quaternaire, associés à la mousson africaine, en réponse aux variations des paramètres orbitaux de la Terre. La dernière période, connue sous le nom de période humide africaine (14-6 ka), était caractérisée par des conditions plus humides en Afrique du Nord, suivi par une diminution graduelle des précipitations qui installe un climat aride : le Sahara actuel. Commencée il y a 15 000 ans, cette période humide s'étend sur environ 7 000 ans. Cette période humide est ponctuée de plusieurs épisodes rapides arides de quelques centaines d'années, vers 12, 8,2 et 4,2 ka, dont les mécanismes sont liés à la variabilité climatique interne et restent inexpliqués. Ces épisodes de mousson tropicale plus faibles semblent être corrélés à la fréquence des événements de Heinrich, qui suivent la fonte rapide des icebergs et l'afflux d'eau douce dans l'océan Atlantique Nord. Ces variations rapides révèlent des processus non linéaires du système climatique, ce qui implique des évolutions hydro-climatiques futures imprévues en réponse à d'importantes émissions de gaz à effet de serre. L'effet de serre est une conséquence des activités humaines.
La sédimentation du paléolac Abhé, situé en Éthiopie et en République Djiboutienne, reflète des variations hydrologiques influencées par des forçages orbitaux et de couplages internes.
D'une superficie initiale de 6000 km² au début de l'Holocène, le lac a depuis diminué pour atteindre une superficie de 300 km² . Cette réduction a considérablement affecté les populations environnantes ; par conséquent, la reconstitution des variations hydrologiques de l'Holocène dans la Corne de l'Afrique permettra de répondre à des questions cruciales au sein de la communauté archéologique concernant la néolithisation :
- Pourquoi les humains ont-ils adopté des pratiques d'élevage il y a seulement 4000 ans, soit 8000 ans après le Levant et 3000 ans après l'Europe de l'Ouest, dans la Corne de l'Afrique ?
- Les modifications importantes de la disponibilité en eau, influencées par les fluctuations du niveau du lac Abhe, ont-elles contribué à la transition néolithique d'une économie de prédation (chasseurs-cueilleurs) à une économie de production (domestication des animaux et des plantes), dans laquelle les hommes produisent et gèrent leur nourriture, génèrent des surplus, innovent (poterie) et stockent les ressources ?

Équipement et stratégie de travail =
Ce projet se concentre sur l'analyse de deux petites carottes sédimentaires prélevées dans les lacs Afambo et Gamari et d'une séquence sédimentaire de 15 mètres de long (ABHE23) provenant du lac Abhé, qui couvre l'Holocène et documente les apports terrigènes des rivières Awash et du bassin du Gobaad. Ce système de dispersion sédimentaire des sources de la rivière Awash, des hauts plateaux éthiopiens jusqu'aux lacs endoréiques, est fortement influencé par les variations d'intensité de la mousson d'Afrique de l'Est. Les sédiments de ces lacs fournissent un enregistrement hydro-climatique unique de la dépression Afar.
Une chrono-stratigraphie préliminaire des séquences sédimentaires a été établie sur la base de datation par radiocarbone, par les radionucléides et du paléomagnétisme, ainsi que la description sédimentaire de la séquence à partir des variations du cortège en éléments majeurs mesurées à l'aide d'un scanner de carottes à fluorescence X (XRF).

Contraintes et risques

Le candidat travaillera essentiellement au LGLTPE ENS-Lyon (Guillemette Ménot), en se concentrant sur la géochimie organique analytique, avec des missions fréquentes au LSCE (Jérémy Jacob). Cette recherche postdoctorale est financée et s’insère dans le consortium de l’ ANR NILAFAR. Ce projet de recherche se concentre sur l'analyse des carottes AFA-18 et GEM-18 du projet CLIMAFAR 2018-20, dirigé par L. Khalidi (CEPAM-CNRS) et Marie Revel (Géoazur), ainsi que de la longue carotte ABH23 de l'ANR NILAFAR, également dirigée par Marie Revel. Une collaboration est établie avec Nathalie Vigier (LOV-UMR7093, Villefranche sur Mer) pour étudier l'érosion et l'altération des sédiments lacustres, et avec Pierre Brigode (Géosciences Rennes) pour la modélisation hydrologique. De plus, des partenariats sont établis avec Jessie Cauliez (TRACES) et L. Khalidi (CEPAM), des archéologues qui se concentrent sur la transition néolithique dans la Corne de l'Afrique. Une collaboration est établie avec des chercheurs du CERD (M. Jalludin) et l'ORREC (Observatoire Régional de Recherche sur l'Environnement et le Climat) à Djibouti.

Le candidat travaillera essentiellement au LGLTPE ENS-Lyon (Guillemette Ménot), en se concentrant sur la géochimie organique analytique, avec des missions fréquentes au LSCE (Jérémy Jacob). Cette recherche postdoctorale est financée et s’insère dans le consortium de l’ ANR NILAFAR. Ce projet de recherche se concentre sur l'analyse des carottes AFA-18 et GEM-18 du projet CLIMAFAR 2018-20, dirigé par L. Khalidi (CEPAM-CNRS) et Marie Revel (Géoazur), ainsi que de la longue carotte ABH23 de l'ANR NILAFAR, également dirigée par Marie Revel. Une collaboration est établie avec Nathalie Vigier (LOV-UMR7093, Villefranche sur Mer) pour étudier l'érosion et l'altération des sédiments lacustres, et avec Pierre Brigode (Géosciences Rennes) pour la modélisation hydrologique. De plus, des partenariats sont établis avec Jessie Cauliez (TRACES) et L. Khalidi (CEPAM), des archéologues qui se concentrent sur la transition néolithique dans la Corne de l'Afrique. Une collaboration est établie avec des chercheurs du CERD (M. Jalludin) et l'ORREC (Observatoire Régional de Recherche sur l'Environnement et le Climat) à Djibouti.