Cycles, Atmosphere, Climate

Flux of interplanetary dust particles and micrometeorites at Dome C (Antarctica): a fresh look with helium isotopes

Tout est dans le titre 🙂

Premier café Cycla de l’année, nous aurons le plaisir d’accueillir Manuel Chevalier (Bonn Univ., Allemagne) pour un goûter CYCLA sur l’utilisation des données polliniques à des fins de reconstructions paléoclimatiques. Manuel sera avec nous pendant trois jours, du 17 au 19 janvier.

Manuel Chevalier (https://www.manuelchevalier.com/) est un paléoclimatologue expert dans l’utilisation des données polliniques pour établir des reconstitutions paléoclimatiques robustes, basées sur des approches statistiques bayésiennes. Il est aussi un excellent communiquant, très pédagogue. Manuel sera au CRPG du 17 au 19 janvier dans le cadre d’une collaboration au sujet de la thèse de Gabriel Fénisse. Ce sera l’occasion pour lui de nous donner un café CYCLA exceptionnel sur ses approches de reconstitutions paléoclimatiques. Venez nombreux!

Impact des flux terrigènes sur la production primaire et enfouissement de carbone pendant l’OAE2 dans le Bassin Vocontien : un regard nouveau avec l’³He extra-terrestre

Blandine Godet¹, Pierre – Henri Blard^1,2, Guillaume Suan³, Baptiste Suchéras-Marx⁴, Laurent Riquier⁵

^{1 – CRPG, CNRS, Université de Lorraine, 54500 Vandoeuvre-lès-Nancy, France
2 – Laboratoire de Glaciologie, Department of Geosciences, Environment, Society, ULB, Brussels, Belgique
3 – Université de Lyon 1, ENSL, CNRS, LGL-TPE, 69622, Villeurbanne, France
4 – Aix Marseille Univ, CNRS, IRD, INRAE, Collège de France, CEREGE, 13400 Aix-en-Provence, France
5 – ISTeP, SU/CNRS, Sorbonne Université, 75005 Paris, France}

Le Mésozoïque est marqué par l’occurrence de multiples Evénements Anoxiques Océaniques (OAE) caractérisés par de vastes dépôts d’argiles sombres et des perturbations globales du cycle du carbone. Parmi eux, l’OAE2, approximant la limite Cénomanien-Turonien (~94 Ma), est exprimé dans le Bassin Vocontien par le « Niveau Thomel ». Cet événement est considéré comme l’un des plus intenses du Mésozoïque. D’une durée d’environ 600 ka, cet événement est défini par une excursion positive du d¹³C globale supérieure à 2 ‰ à la fois dans les carbonates et la matière organique. Cette excursion est interprétée comme le reflet d’un enfouissement massif de carbone organique, aux valeurs isotopiques enrichies en ¹²C, conditionné par la désoxygénation des eaux profondes. Des modèles antérieurs suggèrent que l’augmentation des concentrations atmosphérique et océanique en CO₂ provient du volcanisme des provinces magmatiques (LIPs), augmentant dans le même temps l’apport en nutriments vers l’océan et sa productivité primaire tout en induisant une baisse de l’oxygénation.

Cependant, le volcanisme des provinces magmatiques est aussi responsable de perturbations climatiques et d’une intensification des précipitations et, par extension, du lessivage. Or, le rôle de cette augmentation des apports de nutriments terrigènes sur la productivité primaire et sur l’enfouissement de matière organique pendant l’OAE2 reste largement débattu. Les relations et la succession de ces événements restent inconnues et doivent être mieux contraintes à l’aide de chronologie à haute résolution.

Dans cette étude, nous utilisons de nouvelles mesures de ³He extra-terrestre (³He_ET) dans des sédiments marins hémipélagiques de la section de Pont d’Issole, référence pour l’OAE2 dans le Bassin Vocontien. Ces mesures nous permettent de calculer des taux de sédimentation et de reconstituer des flux carbonatés, terrigènes et organiques durant l’OAE2. Nos résultats montrent qu’environ 70 % de l’³He est d’origine extra-terrestre. En considérant un flux constant de micrométéorites (IDPs) arrivant sur Terre pendant l’événement anoxique (McGee et Mukhopadhyay, 2013), il est possible d’utiliser les concentrations en ³He_ET des échantillons afin de reconstituer des variations relatives des taux de sédimentation d’une résolution inédite (15 cm). Les résultats préliminaires montrent qu’au début de l’événement anoxique, la sédimentation terrigène est quasi-constante (7 ± 1 m/Ma) malgré les variations lithologiques. A l’inverse, la sédimentation totale varie (7 à 65 m/Ma), impliquant des variations lithologiques dépendant de l’apport en carbonate de calciumEn revanche, le Plenus Cold Event, caractérisé par des conditions plus froides et oxygénées au sein de l’OAE2, est marqué par des variations synchrones (40 ka) des sédimentations terrigène et carbonatée. L’apport de ces nouvelles données de ³He_ET sera discuté au regard du rôle débattu de l’augmentation des flux détritiques et de l’enfouissement massif de carbone organique de l’OAE2.

Palaeoweathering in the sedimentary record: Testing a multiproxy approach for improved weathering intensity reconstruction

Pour ce café CYCLA, David nous présentera quelques réflexions sur l’interprétation et la modélisation des corrélations d18O – températures gaz rares (NGT) dans les eaux souterraines d’Europe.

Pour cette rentrée nous ferons un point sur le thème Cycla et aurons le plaisir d’accueillir Théo Tacail, qui nous fera un séminaire externe intitulé “Vertebrate biology in the light of essential metals stable isotopes“. Ce sera donc l’occasion de rencontrer Théo, potentiel candidat CRPG au CNRS en CID 52.

résumé à venir! 🙂

Réponse de la biocalcification pélagique aux événements hyperthermiques du Paléocène et Eocène : apports de la biométrie et morphométrie de nannofossiles calcaires

Plus important réchauffement du Cénozoïque, le Maximum Thermique du Paléocène-Eocène
(PETM ; ; ~56 Ma), est considéré comme l’un des meilleurs analogues au réchauffement climatique actuel. Il est notamment caractérisé par une anomalie négative du δ¹³C de 3-4 ‰ enregistré dans les carbonates des fonds océaniques attribué à la libération rapide de gigatonnes de carbone de source débattue. Afin d’étudier l’impact de ce réchauffement climatique sur les organismes, les nannofossiles calcaires ont été étudié. Ces derniers sont définis comme les restes calcitiques de 2 à 30 µm de coccolithophoridés, algues unicellulaires flagellées ayant un squelette extracellulaire calcitique.

Composants majeurs des carbonates pélagiques, ils sont de précieux proxys paléoclimatiques et paléo océanographiques puisqu’ils enregistrent notamment les variations de température et concentration en sels nutritifs des eaux océaniques de surface via leur morphologie. Une étude de la biométrie/morphométrie de Discoaster multiradiatus group, taxon caractéristique du Paléogène, a été réalisée dans des échantillons du site ODP 1209 (Pacifique nord) couvrant la transition Paleocène-Eocène afin de déterminer l’impact des événements hyperthermiques, dont le PETM, sur ses variations de taille et de morphologie. Pour cela, le diamètre et le nombre de branches ont été mesurés au MEB puis traités via des analyses statistiques et probabiliste (analyse bayésienne). Des variations de taille et de morphologie lors d’événements hyperthermiques ainsi qu’une tendance générale à la diminution du nombre de branches du Paléocène vers l’Eocène ont pu être mises en avant. Cependant, les individus observés sont caractérisés par une préservation variable du fait de la diagenèse et présentent des figures de dissolution et de recristallisation, altérant le signal climatique primaire. Afin de quantifier la part de calcification observée sur les nannofossiles attribuable aux processus diagénétiques, une diagenèse expérimentale a été réalisée sur le modèle de l’étude d’Adelseck et al. (1973). Pour cela, les impacts de la pression et de la température ont été testés indépendamment sur des échantillons du Paléocène-Eocène (site ODP 1209) et un échantillon du Pliocène (Trubi, Sicile). Le diamètre des individus ainsi que le nombre, l’épaisseur et la largeur des branches des nannofossiles ont été mesurés au MEB. L’expérimentation indique une recristallisation, de type calcite non-automorphe, dépendant de la pression et de la température mais aussi de la morphologie des individus n’impactant ni le diamètre ni le nombre de branches. Ces paramètres peuvent ainsi être considérés pour des reconstitutions paléoenvironnementales, puisqu’ils ne sont pas altérés lors de la diagenèse.