Description

The surface of our planet has changed dramatically since the formation of its primitive atmosphere roughly 4.5 billion years ago. This evolution has operated under the combined action of tectonic forcings, mantle degassing, biological activity and evolution, and geochemical cycling. The evolution of the chemical composition of the ocean-atmosphere system is intimately linked to the evolution of Earth’s climate, notably through the greenhouse effect.

Studies of the environment, biogeochemical cycles, and their role in controlling the composition of the ocean-atmosphere system are crucial and urgent, especially as humanity is faced with numerous environmental threats including global warming, dwindling biodiversity, and air and water pollution. While the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) and IPBES (Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services) sound the alarm that humanity, or more precisely industrialised society, is endangering the habitability of our planet, the projects performed in the theme “CYCLes, Atmosphere, climate” (CYCLA) aim to:

(i) quantify the impact of human activities on surface environments (critical zone, atmosphere, rivers, cryosphere) and modern natural cycles;

(ii) develop new approaches to constrain the evolution of the carbon cycle, the cryosphere, and the climate since the Neogene, and;

(iii) characterise the evolution of surface environments, notably the ocean-atmosphere system over geological history.In line with the heritage of the theme and in accord with the philosophy and recommendations of INSU, CYCLA examines processes and objects without temporal constraints, e. from the present day to the Archean.

Haut : Lac Tauca (vue d'artiste, E. Mazaré) Bas : Paysage actuel du Salar de Uyuni (photo P.-H. Blard), Altiplano, Bolivie
Top: Lake Tauca 15,500 years ago (artist’s rendering: E. Mazaré). Bottom: Modern landscape of the Salar de Uyuni in the Bolivian Altiplano (photo credit: P.-H. Blard). Associated articles: Martin et al. (2018, Science Advances; 2020, QSR).

CYCLA researchers are interested in the long-term compositional evolution of the ocean-atmosphere system (from the Archean to present day), and the ancient and modern cycles of carbon and associated elements like magnesium, sulfur, or calcium. From glaciers to Archean terrains, by studying samples from rivers, IODP drill cores, pollens, or “pétanque” balls, and by using isotopes and other geochemical tools, we strive to define what controls the climate and the environment over different timescales, i.e. from the early Earth to the last deglaciation and whether concerning the extinction of the dinosaurs or confronting today’s challenges.

To these ends, much of our research focuses on the role of erosion and the alteration of mountain ranges, notably the Himalaya, in the cycles of carbon and other elements. To study more recent climatic variations, we study mountain glaciers, which provide indispensable information on the evolution of continental climates. Finally, CYCLA is also interested in the numerous aspects of humanity’s influence on the environment and elemental cycles via pollution, notably linked to metals. Works by CYCLA members are part of numerous collaborations within OTELo or other laboratories, both in France and abroad.

LIFE IN THE THEME

Arbia Jouini – Perturbations du cycle du soufre et du calcium à la limite K-Pg
Direction : Guillaume Paris – Guillaume Caro – Raphaël Pik

Xiaobai Ruan – Geochemistry in weathering reaction associated to bedrock landslides in SE Tibet
Direction : Albert Galy

Ayoub Khelili – Combinaison de traceurs géochimiques pour reconstruire les trajectoires de contaminants dans un bassin versant anthropisé.
Direction : Christophe Cloquet

Aswin Tachambalath – Erosion, Alteration and Paleo-weathering in the Himalaya
Direction : Christian France-Lanord

Nina Bothamy – 01/10/2020

Fractionnement anthropique et naturel des isotopes stables du néodyme (Nd) dans l’environnement

Imene Bedja – 06/09/2021

Étude isotopique du cycle biogéochimique du magnésium à haute précision : Impact de la biologie terrestre

ANR Gi-NOAH (Porteur : Albert Galy)

ANR Himalfan (Porteur : Christian France-Lanord)

ANR INTOC (Porteuse : Laurie Reisberg)

ANR HUNIWERS (co-porteur CRPG: Guillaume Paris)

Future talks:

Aucun évènement

Past talks:

May 2024
Date et heure Description
7 May 2024
10:00
Café CYCLA Mathieu Daeron (LSCE)
Mathieu Daeron (LSCE) nous propose un séminaire, où il nous présentera ces travaux qui portent sur la “Paléocéanographie en 3, 4, 5 dimensions isotopiques : comment les anomalies isotopiques des carbonates (Δ17O, Δ47, Δ48) viennent éclairer (sans forcément simplifier) l’histoire des océans, du Cambrien au Pleisotocène”. Venez nombreux !
March 2024
Date et heure Description
28 March 2024
16:00
Café Cycla 2024 #4 – Gabriel Fénisse

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

January 2024
Date et heure Description
25 January 2024
02:30
Discussions du DOR – café cycla

Tout est dans le titre 🙂

18 January 2024
16:00
Café Cycla #1 2024 – Manuel Chevalier – 16h

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.

18 January 2024
16:00
Café Cycla – on parle de pollens en hiver !

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!

December 2023
Date et heure Description
14 December 2023
16:00
café Cycla – Blandine Godet

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 Blard1,2, 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 (3HeET) 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 3HeET 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 3HeET sera discuté au regard du rôle débattu de l’augmentation des flux détritiques et de l’enfouissement massif de carbone organique de l’OAE2.

October 2023
Date et heure Description
17 October 2023
13:00
Martin Nauton-Fourteu (University of Galway)

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

10 October 2023
11:00
Café CYCLA n°2 – Présentation D. Bekaert cycle de l'eau sur le continent Européen

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.

September 2023
Date et heure Description
26 September 2023
11:00
Café Cycla – c'est la rentrée !

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.

June 2023
Date et heure Description
7 June 2023
11:00
Café CYCLA Charlotte Prud'homme – Carbon isotopes

résumé à venir! 🙂

1 2

 

MEMBERS

Researchers

POST-DOCTORATE FELLOWS

PHD STUDENTS

RECENT PUBLICATIONS BY THEME RESEARCHERS

Lead from Notre-Dame fire plume caught 15 km from Paris

Le Roux, G.; Masson, O.; Cloquet, C.; Tavella, M.J.; Beguin-Leprieur, M.; Saunier, O.; Baqué, D.; Camboulive, T.; Berger, J.; Aigouy, T.; Maube, F.; Baron, S.; Ayrault, S.; L’Héritier, M. ACS Earth and Space Chemistry, 2023, 7, 310-314