Traçage des circulations atmosphériques et océaniques en Atlantique Nord Subtropical à partir d'enregistrements géochimiques (Isoptopes du plomb et de l'oxygène) contenus dans le squelette des coraux massifs

par Fabrice Desenfant

Thèse de doctorat en Géoscience de l'environnement

Sous la direction de Gilbert Camoin.

Soutenue en 2004

à Aix-Marseille 3 .

  • Titre traduit

    Reconstruction of ocean and atmospheric circulation using isotopic signals recorded in massive corals from the Subtropical North Atlantic


  • Résumé

    L'objectif de cette étude est de retracer les voies de distributions atmosphériques et océaniques du plomb au cours du 20ème siècle, en relation avec la variabilité climatique de l'Atlantique Subtropical Nord, à l'aide des archives coralliennes et des émissions anthropiques de plomb. Dans une première phase, l'impact des émissions atmosphériques américaines et européennes a été quantifié sur deux colonies coralliennes de la Mer des Caraïbes (Ile de Mona et Ile de la Martinique) à partir des analyses du plomb et de ses isotopes stables par Spectrométrie de Masse à Thermo-Ionisation (TIMS). Les mesures réalisées indiquent que les archives coralliennes sont de bons enregistreurs des émissions anthropiques de plomb. La résolution annuelle obtenue, notamment sur la colonie de l'île de Mona, permet de retracer l'impact des émissions de plomb dans l'Atlantique Nord au cours du 20ème siècle. Cette résolution autorise l'accès aux cinétiques de transferts des aérosols à l'échelle du bassin. Par comparaison avec les profils réalisés sur différents sites (Bermudes, Floride, Barbade, Péninsule du Yucatan, Basin de Cariaco et Ile de Ste. Croix), il ressort que la distribution des aérosols dans l'Atlantique Subtropical est contrôlée par les paramètres météorologiques et réagit aux oscillations climatiques de l'Atlantique Nord (ONA). Du fait du temps de résidence très court du plomb dans l'atmosphère (moins de 10 jours), le décalage dans le temps d'événements marqués comme l'interdiction des essences plombées aux Etats Unis puis en Europe a conduit, à travailler également sur le compartiment océanique. Les anomalies océaniques déduites des enregistrements 18O sur les colonies coralliennes de Porto-Rico, de la Martinique et de la Guadeloupe peuvent en partie expliquer les déphasages observés. Les fluctuations océaniques saisonnières ont été établies et les variations interannuelles répondent à la fois aux ONA et aux perturbations climatiques de l'océan Pacifique (ENSO-PDO).


  • Résumé

    The main purpose for this study is to reconstruct atmospheric and oceanic transport of pollutant lead in relation to climate variability in the subtropical North Atlantic during the XXth. Century. This shall be performed using geochemical coral records and anthropogenic lead emission archives. We did first quantify the relative impact of the main anthropogenic sources to Caribbean corals (Mona Island and Martinique) with lead and its stable isotope (low level analysis by thermal ionisation mass spectrometry). Data show the capacity of corals to faithfully record input from industrialized continental sources (Northern and Central America, Western Europe) as well as meteorological events such as hurricanes. This high resolution study evidence the role of climate oscillations such as the NAO on the distribution of continental pollutants into oceanic surface waters. Discrepancies between the transient pollutant lead emission and its record inot corals from different locations in the Western North Atlantic did strongly suggest a significant control of oceanic circulation on lead distribution. Surface Seawater Temperature anomalies as recorded by 18O do evidence the seasonal impact of the Pacific meteorological indices (ENSO-PDO) on the North Atlantic circulation.

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Informations

  • Détails : 344 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.225-250

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T 3172
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