• Langue : Français
• Discipline : Géologie sédimentaire
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2004

Résumé en langue originale

Parce qu'il est directement sous influence de la zone de convergence intertropicale, avec alternance de deux saisons très marquées, un upwelling se développe, pendant l'hiver boréal, dans les eaux de surface du bassin de Cariaco (Venezuela). La stagnation des eaux de fond associée à une forte production primaire, pendant le fonctionnement optimal de l'upwelling, est à l'origine d'un processus d'eutrophisation conduisant à un dégagement d'H2S dans la colonne d'eau, sensible à partir de 300 m de profondeur. Cette dynamique s'est mise en place au moment de la remontée du niveau marin à la fin du Dernier Maximum Glaciaire et s'est aggravée au début du Younger Dryas, il y a 12600 ans cal. BP avec le développement des conditions anoxiques dans la tranche d'eau. Le bassin de Cariaco est donc actuellement caractérisé par une forte accumulation de matière organique dans ses sédiments. L'objectif était de (1) d'analyser les sédiments dans le but de comprendre l'impact des variations climatiques sur les facteurs qui contrôlent le stockage de la matière organique dans le bassin de Cariaco. Et (2) de caractériser les processus de préservation de la matière organique suivant une approche pluridisciplinaire alliant des observations microscopiques à une étude géochimique détaillée (spectroscopique et pyrolytique). Les échantillons étudiés proviennent de la carotte ODP 165 1O02C 1H prélevés au cours du Leg 165. La première partie de cette thèse est consacrée à une analyse géochimique globale des sédiments dans le but de comprendre les facteurs (océanologiques, climatiques et biogéochimiques) qui contrôlent le stockage de la matière organique dans les sédiments du bassin de Cariaco. Les résultats obtenus nous ont permis de faire une reconstitution paléoclimatique à haute résolution des 16 derniers milliers d'années à partir de l'enregistrement de la teneur et du taux d'accumulation du Corg dans le sédiment. Le résultat majeur obtenu est que dans le site exceptionnel du bassin de Cariaco la matière organique se révèle être un marqueur paléoclimatique d'aussi grande qualité que les isotopes stables de l'oxygène. Une étude géochimique détaillée de la matière organique de cinq échantillons révèle l'origine essentiellement phytoplanctonique de la matière organique, ainsi qu'une faible contribution d'origine bactérienne, alors que la matière organique dérivée de végétaux supérieurs est négligeable. Un examen détaillé de la matière organique, par une étude spectroscopique, puis pyrolytique, a permis de montrer que le proto-kérogène, ou matière organique insoluble non hydrolysable, est essentiellement constitué de géomacromolécules, ou mélanoïdines, formée par une réaction de condensation de matériel dérivé de protéines et de polysaccharides dégradés associées à des lipides fonctionnalisés. Des thermochemolyses TMAH ont également permis de montrer que des protéines avaient été préservées par encapsulation dans la fraction de la matière organique la plus réfractaire. Enfin, le processus de sulfuration naturelle est d'ampleur très modérée, et ce malgré des conditions de sédimentation a priori favorables, i.e. présence d'une anoxie de la colonne d'eau et intense sulfato-réduction. Cependant, la proportion de composés organo-soufrés tend à augmenter avec le temps. Ainsi, il apparaît que le processus de sulfuration naturelle se produit sur un intervalle de temps long, à l'inverse de la dégradation-recondensation qui paraît finie même pour l'échantillon le plus récent (ca. 800 ans). Une étude détaillée des composés organo-soufrés a permis d'approcher la cinétique de ces processus, et révèle que les polysaccharides incorporent le soufre plus rapidement que les lipides. En effet, la matière organique sulfurée identifiée dans l'échantillon le plus récent est essentiellement dérivée de carbohydrates. En revanche, la proportion de lipides sulfurés dans les proto-kérogènes tend à augmenter dans les échantillons les plus anciens traduisant une meilleure résistance des lipides à la reminéralisation par rapport aux carbohydrates. La combinaison d'une étude géochimique globale des sédimcnts bruts, couplée à l'étude géochimique moléculaire approfondie de la matière organique permet de proposer un modèle de dépôt de la matière organique dans un cadre climatique parfaitement contraint.