Fractionnement isotopique de l'oxygène dans la calcite des coccolithes : origine et implications paléocéanographiques
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis aims to present the transfer functions linking temperature and δ18O for the main taxa of coccolithophores in a view of deciphering vital effect-free temperature estimates through analyses of monotaxic coccolith assemblages spanning the Cenozoic. To this aim, a combined approach relying on laboratory cultures of haptophytes and dinoflagellates and analyses of core tops was conducted. The isotopic fractionation determined in culture are linearly related to the temperature of calcification, and are divided into two "isotopic groups" on both sides of the equilibrium conditions. The sedimentological approach allowed by the protocol microfiltration applied to core top sediments (0-6 ka) allowed obtention of a large number of monospecific fractions of coccoliths. The isotopic fractionation measured on these assemblages show a good agreement with the culture data but may be altered by the seasonal variation in the production of algae. An important result of this thesis is the downward revaluation of the interspecific vital effect with a maximum value of 3 ‰ compared to the 5 ‰ as previously documented. Lastly, this thesis presents preliminary results of coccolith fractions isolated from sediment spanning the last glacial maximum in the North Atlantic. We show a gradual warming from 15 to 20 ° C, which is similar to estimates inferred from alkenones documented in this area. This study enables to fully exploit the oxygen isotopic signal carried by the calcareous nannofossils. Ultimately, this development will refine the reconstructions of ocean temperatures during the Cenozoic.
Abstract FR:
Cette thèse a pour but, pour les principaux taxons de coccolithophores actuels, d’établir les fonctions de transfert permettant d’utiliser le δ18O enregistré dans la calcite en vue de reconstituer les températures en s’affranchissant des fractionnements biologiques. Pour ce faire, une double approche alliant cultures en laboratoire et analyses de sédiments subactuels a été menée. Les fractionnements isotopiques déterminés en culture sont liés linéairement à la température de calcification, et se répartissent en deux « groupes isotopiques » de part et d’autre des conditions d’équilibre. L’approche sédimentologique, permise par le protocole de microfiltration appliqué à des sédiments récents a permis l’obtention d’un grand nombre de fractions monospécifiques en coccolithes. Les fractionnements isotopiques mesurés sur ces assemblages présentent un bon accord avec les données de cultures mais sont sujets à des biais liés aux variations saisonnières de la production. Un résultat important est la réévaluation à la baisse de l’amplitude interspécifique des fractionnements biologiques avec une valeur maximale de 3 ‰ contre les 5 ‰ précédemment documentés. Cette thèse présente pour conclure des résultats préliminaires de fractions à coccolithes isolés du dernier maximum glaciaire de l’Atlantique Nord. Nous mettons en évidence un réchauffement progressif de 15 à 20 °C, ce qui est similaire aux estimations documentées à partir des alcénones dans cette région. Ce travail permet de valoriser le signal isotopique en oxygène porté par les nannofossiles calcaires. A terme, ce développement permettra d’affiner les reconstitutions des températures océaniques au cours du Cénozoïque.