Vers une meilleure compréhension des paléothermomètres moléculaires Uk'37 et TEX86 : apports d'une double approche données-modèles appliquée à la marge ibérique

Towards better comprehension of Uk’37 and TEX86 molecular paleothermometers : data-model approach applied to the iberian margin

• Auteur / Autrice : Sophie Darfeuil
• Direction : Édouard Bard, Guillemette Menot, Xavier Giraud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l' environnement
• Date : Soutenance le 07/12/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Vincent Grossi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Giraud, Masa Kageyama, Antoni Rosell-Melé, Bruno Malaizé, Frédéric Diaz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermomètres

Effets du climat

Paléoenvironnement

Paléo-océanographie

Marge ibérique

Changements climatiques

Mots clés libres

Paléothermomètres

Uk'37

Tex86

Marge ibérique

Sst

Proxy de température modélisé

Paleothermometers

Uk'37

Tex86

Iberian Margin

Sst

Modeled temperature proxy

Résumé

L’objectif de ma thèse est de mieux comprendre le fonctionnement de deux proxies de température de surface de l’océan (SST), les indices Uk’37 et TEX86, notamment en terme de saison et de profondeur de production des alcènones et des tétraéthers sur lesquels ils reposent, au cours des 160 000 dernières années au niveau de la marge ibérique. L’originalité de ce projet de thèse réside dans sa double approche, avec d’une part l’acquisition des enregistrements sédimentaires, et d’autre part l’utilisation d’un outil de modélisation régionale couplée physique-biogéochimie pour simuler ces proxies sous 3 modes climatiques : au présent, lors du dernier maximum glaciaire, et lors d’événements de Heinrich. La confrontation des résultats des biomarqueurs avec ceux de tests de scénarios de production par la modélisation ont conduit aux conclusions suivantes. L’Uk’37 enregistre bien des SSTs moyennes annuelles, alors que le TEX86 présente a priori des températures beaucoup trop élevées pour cette zone. La formulation d’une calibration régionale pour le TEX86 permet d’obtenir des SSTs moyennes annuelles cohérentes. Le meilleur endroit de la marge ibérique pour appliquer ces deux paléothermomètres est le site de Shackleton. Après analyse fine des timings des signaux multiproxies, le TEX86 semble être produit à des profondeurs intermédiaires, potentiellement par des communautés d’Archées d’origine méditerranéenne. Les variations de gradients thermiques latitudinaux ont été quantifiées, et des réorganisations de masses d’eaux de surface et intermédiaire au niveau de la marge ibérique ont été envisagées selon le climat glaciaire/interglaciaire lors des évènements de type Heinrich.

My PhD project aims at better understanding the functioning of both organic proxies of sea surface temperature (SST), Uk’37 and TEX86, especially in terms of season and depth of alkenone and tetraether production, over the last 160 000 years on the Iberian Margin. The originality of this project lies in its double approach: on the one hand, with the acquisition of Uk’37 and TEX86 sedimentary records from the Iberian Margin, and on the other hand with the use of a coupled physics-biogeochemistry regional model to simulate these temperature proxies for 3 climate modes: at present, during the last glacial maximum, and during Heinrich Stadials. The comparison of biomarker results with those from modeling tests of production scenarios provided the following conclusions. Uk’37 does record annual mean SSTs, whereas TEX86 shows a priori too high temperature for this area. The formulation of a regional calibration for TEX86 index enables to obtain coherent past annual mean SSTs. The best location to apply both paleothermometers on the Iberian Margin is the Shackleton site. After refined analysis of multiproxy signal timings, TEX86 production seems to take place at intermediate depth, potentially by archaean communities coming from the Mediterranean Sea. Latitudinal thermal gradient variations are quantified, and glacial/interglacial surface and intermediate water masses reorganizations during 'Heinrich like' events are considered.