Les foraminifères benthiques dans la Zone à Oxygène Minimum de la Mer d'Arabie (Océan Indien) : : développement d'un outil de paléo-oxygénation

par Clémence Caulle

Thèse de doctorat en Terre solide et enveloppes superficielles

Sous la direction de Frans J. Jorissen.

Thèses en préparation à Angers , dans le cadre de École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers) depuis le 03-10-2011 .


  • Résumé

    L’objectif de ce travail de doctorat a été de définir les caractéristiques écologiques des faunes de foraminifères benthiques vivant dans la zone à oxygène minimum et dessous de la Mer d’Arabie, dans le but d’utiliser les assemblages de foraminifères benthiques en tant que indicateurs des conditions d’oxygénations actuelles et passées. Le changement graduel des paramètres environnementaux le long des transects bathymétriques dans la Mer d’Arabie, notamment de la concentration en oxygène et de la teneur en matière organique, créée une succession de niches écologiques contraignant la composition, la densité et la diversité des faunes ainsi que leur variabilité spatiale (microhabitat et patchiness). Les faunes vivantes sont majoritairement composées par des espèces agglutinées non – fossilisante. Trois groupes d’espèces calcaire fossilisantes, ayant des affinités écologiques similaires, sont alors observés ; un premier principalement constitué d’espèces endémiques qui sont adaptées et tolérantes aux faibles concentrations d’oxygène et aux fortes quantités de matière organique. Celui-ci est suivi, par un groupe d’espèces marquant le changement graduel des paramètres environnementaux (augmentation graduelle de la concentration en oxygène et diminution de la quantité de matière organique). Enfin, un troisième groupe d’espèces majoritairement cosmopolite, répondant de façon opportunistique aux flux de matière organique, se développe lorsque les concentrations en oxygène sont > 15 μM. La relation entre les groupes d’espèces et la concentration en oxygène de l’eau de fond a permis de développer un outil de paléo-oxygénation (BENTHOX), par de robustes modèles statistique. Ce proxy quantitatif de paléo-oxygénation semble décrire correctement les variations d’intensité de la zone à oxygène minimum de la Mer d’Arabie au cours du Quaternaire.

  • Titre traduit

    Benthic foraminifera from the Arabian Sea Oxygen Minimum Zone : : development of a paleo-oxygenation proxy


  • Résumé

    The aim of this work was to precise the ecology of benthic foraminiferal faunas living in the oxygen minimum zone and below, of the Arabian Sea. The final purpose is to use benthic foraminiferal assemblages as indicators of past- and present-oxygen conditions. The gradual change of the oxygen concentration and the organic matter content and quality, lead to a series of ecological niches controlling the composition, density and diversity of foraminiferal faunas, as well as, their spatial variability (microhabitat and patchiness). Living benthic faunas are dominated by non – fossilizable agglutinated species. Three foraminiferal species groups, with similar ecological requirement, are then observed. The first group is mainly composed by endemic species which are tolerant and adapted to extremely low oxygen concentration and high organic matter deposit at the sediment surface. Below, a second group of species is found, related to the gradual increased of the oxygen concentration and decreased of the organic matter amount. Finally a third group mainly dominated by cosmopolitan species, with an opportunistic behavior to the organic matter input, developed when the oxygen concentration is > 15 μM. The relationship between species groups and the oxygen concentration of the bottom-water allow constructing a paleo-oxygenation proxy (BENTHOX), using robust statistic models. This quantitative paleo-oxygenation proxy seems to correctly describe the variation of the oxygen minimum zone (intensity) of the Arabian Sea during the Quaternary.