Auteur / Autrice : | David V. Bekaert |
Direction : | Bernard Marty, Laurent Tissandier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Géosciences |
Date : | Soutenance le 24/01/2020 |
Etablissement(s) : | Université de Lorraine |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (Vandoeuvre-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle) |
Jury : | Président / Présidente : Chrystèle Sanloup |
Examinateurs / Examinatrices : Bernard Marty, Laurent Tissandier, Jamie Gilmour, Rita Parai, Jessica Barnes | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Chrystèle Sanloup, Jamie Gilmour |
Mots clés
Résumé
La Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années par accumulation de poussières, de roches et de gaz. La composition de ces matériaux primitifs est aujourd'hui enregistrée dans les météorites. Cependant, l'origine des éléments volatils présents dans l'atmosphère (e.g., H, C, N, O) reste incomprise. En combinant des approches expérimentales à l'étude d'échantillons naturels, je me suis intéressé aux objets célestes contenant les ingrédients nécessaires à la formation de l'atmosphère terrestre. Il s'agit principalement des éléments volatils contenus dans la matière organique des météorites et dans la glace des corps cométaires. Afin de reconstituer l'histoire de formation de la Terre et de son atmosphère, j'ai utilisé les gaz nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe) comme traceurs des processus physiques ayant eu lieu dans le Système Solaire jeune et sur la Terre primitive. Bien que les comètes aient significativement contribué à l'apport des gaz nobles lourds de l'atmosphère (~20%), la majorité des autres éléments volatils terrestres (incluant l'eau, le carbone et l'azote) aurait été apportée par des corps dits "chondritiques", similaires aux météorites. Une fois formée, l'atmosphère a évolué au cours des temps géologiques, conduisant à l'établissement des conditions environnementales propices au développement de la vie. Les processus majeurs ayant affecté la masse et la composition de l'atmosphère ancienne se reflètent dans l'évolution isotopique du Xe atmosphérique, de 4.5 Ga à ~2 Ga. Nous étudions la possibilité d'apporter des contraintes sur l'âge des matériaux organiques retrouvés dans les roches sédimentaires plus anciennes que 2 Ga, en utilisant la signature isotopique du Xe qu'ils ont piégé au moment de leur formation. Cette méthode pourrait avoir des implications vis-à-vis de l'âge présumé des plus anciennes traces de vie organique.