Revision of Mg/Ca paleothermometer and its application on surface hydrology of tropical indian ocean over the Holocene

Révision du paléothermomètre Mg/Ca et son application sur l'hydrologie de surface de l'océan indien tropical au cours de l'Holocène

• Auteur / Autrice : Elise Mathien-Blard
• Direction : Franck Bassinot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Indien, Océan

Paléo-océanographie

Paléoclimatologie

Mots clés libres

Holocène

Basses-latitudes

Foraminifères

Résumé

Nous avons montré l’influence de la salinité sur le paléothermomètre Mg/Ca dans des zones tropicales. Une procédure de correction est développée afin de dériver des températures de surface (SST) et des delta 18Osw de l’eau non biaisés par l’effet de la salinité à partir des mesures de température dérivées du Mg/Ca (TMg/Ca) et du delta18O de la calcite de foraminifère. Cette procédure de correction a été appliquée pour étudier la variabilité de la mousson indienne au cours de l’Holocène (derniers ~ 10 ka). Les reconstructions hydrologiques sont basées sur les mesures couplées de delta18O et de Mg/Ca sur un foraminifère planctonique de surface Globigerinoides ruber (G. Ruber). Nous avons reconstruit l’évolution des gradients hydrographiques Est/Ouest et Nord/Sud de l’Océan Indien. L’étude de la variabilité de la circulation atmosphérique saisonnière de l’Océan Indien à partir d’enregistrements sédimentaires situés sous trois upwellings induits par la mousson d’été et d’hiver, montre que ces upwellings réagissent à des forçages différents. Nous interprétons la dynamique de ces upwellings par la réduction progressive de l’insolation, ou par le déplacement de la Zone de convergence Intertropicale (ITCZ), ou encore par la température atmosphérique de l’hémisphère sud. L’étude de la variabilité rapide des conditions hydrographiques de surface du sud-est de la Mer Rouge montre plusieurs événements de forte salinité qui semblent se produire avec une périodicité de ~ 1000 ans.

We show the salinity effect on sea surface Mg/Ca temperature (TMg/Ca) reconstructions from core-tops located in tropical oceans. We develop a correction procedure to derive un-biaised SST and delta18Osw from TMg/Ca and delta18O of foraminiferal calcite. We apply this correction procedure to study the Indian monsoon variability during the Holocene solar insolation changes (last ~ 10 ka). The surface hydrographic reconstructions are based on coupled delta18O-Mg/Ca measurements performed on the planktic foraminifera Globigerinoides ruber (G. Ruber). We reconstruct the evolution of hydrographic gradients (East/West and North/South) over the Holocene. We also study the seasonal atmospheric circulation variability by analysing changes in the intensity of three local monsoon-driven upwellings recorded in marine sediment cores from the northern tropical Indian Ocean. These upwellings respond to summer and winter monsoon forcings. Our results suggest that these upwellings react to different forcings. We interpret the upwelling dynamics as a response to the progressive reduction of northern hemisphere solar insolation or a shift of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) summer position, or atmospheric temperature of the southern hemisphere. The study of millennial hydrographic variability in the south-east of the Red Sea shows more saline events evenly spaced which seem occur with a ~ 1000 yr periodicity.