Les environnements du détroit Siculo-Tunisien et paléohydrologie de la Méditerranée pendant le Quaternaire Supérieur.

par Sonda Zouari

Projet de thèse en Terre solide : géodynamique des enveloppes supérieures, paléobiosphère

Sous la direction de Giuseppe Siani et de Nejib Kallel.

Thèses en préparation à Paris Saclay en cotutelle avec l'Université de Sfax , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec GEOPS - Géosciences Paris Sud (laboratoire) , Paléoclimats et Dynamique Sédimentaire (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 15-01-2016 .


  • Résumé

    Selon les périodes climatiques, les fronts climatiques majeurs (ITCZ, front polaire…) peuvent être amenés à se déplacer. Ceci peut avoir pour conséquence de déplacer les cellules dépressionnaires et anticycloniques, impliquant des changements de direction des vents et donc de la circulation atmosphérique et de climat en région méditerranéenne. Lors de la dernière déglaciation par exemple, le bassin occidental avait subit l'impact des fluctuations Nord-Sud du front polaire en Atlantique Nord. Les changements de température étaient alors comparables entre les deux régions. La salinité des eaux atlantiques de surface entrant en Méditerranée par la partie supérieure du détroit de Gibraltar avait aussi changé à plusieurs reprises dans le passé. Ces changements s'étaient fait sentir dans l'ensemble de la Méditerranée occidentale. Le bassin oriental par contre et surtout sa partie Est était moins sensible à ces changements d'origine atlantique. La région Méditerranéenne avait aussi connu des épisodes humides qui coïncidaient avec les maxima d'insolation en Hémisphère Nord et qui étaient responsables de la recharge des aquifères profonds de la zone Sahara-Sahel ainsi que de l'installation des conditions anoxiques au fond du bassin oriental de la Méditerranée favorisant la préservation de la matière organique et la mise en place des sapropèles. Le détroit Siculo-Tunisien se trouve dans la zone de transition entre les deux bassins majeurs de la Méditerranée et constitue ainsi un endroit idéal pour étudier les influences de différentes zones climatiques sur cette mer marginale ainsi que les changements dans le mode de circulation profonde entre les bassins oriental et occidental. A cet effet et dans le cadre de la présente thèse, plusieurs techniques seront utilisées et appliquées aux sédiments marins profonds (carottes de sédiment) de la région centrale de la Méditerranée pour reconstituer la paléohydologie et le paléoclimat de cette région tels que : -Les fonctions de transferts micropaléontologiques pour reconstituer les températures de surface de mer ; -Les isotopes de l'oxygène et du carbone des foraminifères planctoniques et benthiques pour reconstituer les salinités de surface et les modes de circulation profondes des masses d'eau de la Méditerranée ; -Les isotopes du néodyme pour tracer la circulation profonde et l'importance des apports des rivières du Nord de l'Afrique pendant les épisodes humides du Sahara ; -L'analyse minéralogique des argiles apportées en Méditerranée par les rivières et le vent afin d'étudier les conditions climatiques responsables de leur formation surtout en Afrique du Nord. Par exemple, les périodes d'apparition et de disparition de la palygorskite de la colonne sédimentaire de la Méditerranée sont interprétées comme l'indication de l'alternance des périodes arides et humides au Sud de la Tunisie. La chronologie des carottes de sédiment du détroit Siculo-Tunisien sera basée sur les datations d'échantillons monospécifiques de foraminifères planctoniques par le carbone-14 en spectrométrie de masse par accélérateur ainsi que par l'utilisation de niveaux de cendre volcanique, datés sur le continent.

  • Titre traduit

    The environments of the Siculo-Tunisian Strait and paleohydrology Mediterranean during the Upper Quaternary.


  • Résumé

    According to the climate periods, the major weather fronts (ITCZ, polar front ...) can be made to move. This can result to move the low pressure and anticyclonic cells, involving changes of wind direction and therefore atmospheric circulation and climate in the Mediterranean area. At the last deglaciation for example, the western basin had suffered the impact of North-South polar front fluctuations in the North Atlantic. Temperature changes then were comparable between the two regions. The salinity of the Atlantic surface water entering the Mediterranean through the top of the Strait of Gibraltar was also changed in the past. These changes were felt throughout the western Mediterranean. The eastern basin and especially against its eastern part was less sensitive to these changes of Atlantic origin. The Mediterranean region was also experienced wet episodes that coincided with the maximum insolation in the Northern Hemisphere and who were responsible for the recharge of deep aquifers in the Sahara-Sahel area and the installation of anoxic conditions at the bottom of the eastern basin Mediterranean favoring preservation of organic matter and the establishment of sapropels. The Siculo-Tunisian Strait is in the transition zone between the two major basins of the Mediterranean and constitutes an ideal place to study the influences of different climate zones on this marginal sea and the changes in the deep circulation mode between eastern and western basins. For this purpose and in the context of the present thesis, several techniques will be used and applied to deep marine sediment (sediment cores) from the central region of the Mediterranean to reconstruct paleohydologie and paleoclimate of this area such as: - The micropaleontological transfer functions to reconstruct sea surface temperatures; - Oxygen and carbon Isotopes of planktonic and benthic foraminifera to reconstruct the surface salinity and deep circulation patterns of Mediterranean water masses; -Neodymium isotopes to trace the deep circulation and the importance of river inputs North Africa during wet episodes of the Sahara; - The mineralogical analysis of clays introduced in the Mediterranean by rivers and wind to study the climatic conditions responsible for their formation especially in North Africa. For example, periods of appearance and disappearance of palygorskite of the sedimentary column of the Mediterranean are interpreted as an indication of alternating dry and wet periods in the south of Tunisia. The chronology of sediment cores from the Siculo-Tunisian Strait will be based on the dating of monospecific samples of planktonic foraminifera by carbon-14 accelerator mass spectrometry as well as by the use of volcanic ash layers, dated in the continent.