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Dans le cadre du projet ANR SESAME, le LSCE (Gif-sur-Yvette) recrute pour 2025 un.e stagiaire de Master 2 sur le sujet suivant : « Variations paléoenvironnementales et paléoclimatiques du Nord-Est Brésil au cours de la dernière déglaciation.Apport des biomarqueurs moléculaires et de leur composition isotopique (δ¹³C et δ²H)« .

Laboratoire d’accueil : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE) / équipe GEOTRAC.

Encadrants :

• Jérémy Jacob jeremy.jacob[a]lsce.ipsl.fr
• Christine Hatté christine.hatte[a]lsce.ipsl.fr

Contexte scientifique : La région du NNE Brésil est sous l’influence climatique de la zone de convergence intertropicale (ITCZ). Par exemple, une augmentation des précipitations en mars-avril est attendue lorsque l’ITCZ se déplace vers le nord en raison des basses températures de surface de l’Atlantique Nord. Les fluctuations de quantités et de distributions annuelles des précipitations impactent la répartition de la végétation sur le NNE Brésil entre Cerrado, Caatinga, forêt Atlantique et biome amazonien, ce qui affecte en qualité et quantité les ressources végétales disponibles pour la faune, et potentiellement l’établissement pérenne des groupes humains. Évaluer si un lien de concordance peut être tiré entre les occupations humaines identifiées depuis au moins 40,000 ans dans le Parc de la Serra da Capivara, Piaui (NE Brésil) et les changements paléoenvironnementaux constitue le squelette du projet ANR SESAME. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette étude qui ambitionne de reconstituer les modifications paléoenvironnementales du bassin du Parnaiba au cours de la déglaciation.

Objectifs : Ce stage a pour objectif de préciser l’évolution des conditions environnementales (paléohydrologie, végétation) au nord-est du Brésil pendant la dernière déglaciation au moyen de biomarqueurs moléculaires archivés dans les sédiments au large du delta du Parnaiba, et de leur composition isotopique.

Méthodes : La carotte MD23-3670Q a été prélevée au large du delta du Parnaiba pendant la mission AMARYLLIS-AMAGAS II. Les valeurs de δ¹³C (et bientôt celles de δ¹⁵N) de la matière organique sédimentaire ont été déterminées sur 350 échantillons couvrant la période 15.5 – 8.8 cal kBP, offrant une première vision des changements paléoenvironnementaux affectant le bassin du Parnaiba (Dejean, 2024). Les analyses de la signature isotopique en ¹⁵N sont en cours et compléteront l’image initiale.

L’étudiant.e devra dans un premier temps extraire les biomarqueurs moléculaires d’une cinquantaine d’échantillons sélectionnés parmi les 350 disponibles, puis procéder à la séparation des extraits lipidiques totaux en fractions chimiques selon les protocoles en vigueur au laboratoire. L’analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse de ces fractions permettra d’identifier et de quantifier les biomarqueurs présents dans les échantillons. Sur la base de ces résultats, des séparations chimiques plus fines pourront être envisagées de manière à purifier les composés d’intérêt pour les analyses isotopiques. La détermination des valeurs de δ¹³C et de δ²H des composés d’intérêt (n-alcanes, acides gras…) sera ensuite réalisée par couplage entre un chromatographe en phase gazeuse et un spectromètre de masse à rapport isotopique nouvellement arrivé au laboratoire. L’étudiant.e sera formé.e à l’ensemble des techniques de géochimie organique moléculaire et disposera de la bibliographie de base sur les biomarqueurs moléculaires et leur composition isotopique et sur les changements environnementaux au NE du Brésil.

Profil recherché et compétences requises : Actuellement en master 2 ou en école d’ingénieur dans des domaines liés à la chimie et/ou aux géosciences, le/la candidat.e doit être rigoureux.euse et posséder un goût prononcé pour le travail de laboratoire (bonnes pratiques et rigueur dans le partage des espaces) et le traitement des données, ainsi que de bonnes capacités rédactionnelles. La capacité à s’intégrer dans un collectif de recherche (projet SESAME, équipe GEOTRAC du LSCE) sera un critère déterminant dans la sélection des candidats.

Une gratification conforme à la réglementation sera versée mensuellement.

Bibliographie :

• Dejean, 2024. Études des variations paléoenvironnementales et paléoclimatiques du Nord-Est du Brésil au cours de la dernière déglaciation : une approche en chimie isotopique et en chimie du carbone organique. Master 2, Université de Bordeaux
• Hughen et al., 2004. Abrupt tropical vegetation response to rapid climate changes. Science 304, 1955-1959. doi: 10.1126/science.1092995.
• Jacob et al., 2007. Paleohydrological changes during the last deglaciation in Northern Brazil. Quaternary Science Reviews 26, 1004-1015. Sachse et al., 2012. Molecular paleohydrology: Interpreting the hydrogen-isotopic composition of lipid biomarkers from photosynthesizing organism