Au cours de la dernière décennie (2013-2024), l'océan a absorbé environ 2,9 ± 0,4 Gt C par an, soit environ 30 % des émissions anthropiques issues des combustibles fossiles. Les variations des flux air-mer reflètent la superposition de la variabilité interannuelle à centenaire du cycle naturel du carbone et la réponse au forçage anthropique. À des échelles de temps interannuelles à décennales, et jusqu’à présent, les modes de variabilité climatique naturelle semblent être les principaux moteurs des fluctuations interannuelles du puits de carbone océanique. Parmi ces modes, l’ENSO (El Niño–Oscillation australe) joue un rôle prépondérant. L'année 2023 a vu la combinaison d'un tel épisode dans le Pacifique équatorial et d'anomalies de chaleur dans les régions extratropicales et subpolaires. Le renforcement attendu du puits de carbone océanique en réponse à l'épisode El Niño (diminution du dégazage de CO2) a été compensé par un excès de dégazage dans les régions extratropicales et subpolaires, en particulier dans l'Atlantique Nord. Cette situation semble sans précédent et illustre les interactions entre le cycle naturel et le forçage anthropique (dans ce cas, l'anomalie de température à la surface de l'océan). Pour comprendre les fluctuations actuelles et futures des flux de CO2 air-mer, il est donc important de comprendre leur variabilité naturelle.

L'holocène est une période caractérisée par un climat moyen relativement stable et des modes de variabilité climatique similaires à ceux observés actuellement. Ce sujet tire partie de cette relative stabilité du climat moyen de l’holocène pour étudier la variabilité naturelle des flux air-mer de CO2 aux échelles interannuelles et décennales. Il s’agira d’établir une ligne de base contre laquelle évaluer les variabilités contemporaines et futures.

L’objectif sera dans un premier temps de confirmer et de quantifier le rôle joué par les modes de variabilité climatiques régionales (e.g. ENSO, Pacifique Equatorial) dans la variabilité des flux air-mer de CO2 au cours de l’holocène Il s’agira ensuite d'explorer l’existence de phénomènes de compensation similaires aux observations de 2023. En fonction des résultats obtenus, l’approche sera appliquée par la suite aux périodes historique et future.