• Acronyme :
    KerBioClim
  • Référence :
    1200
  • Domaine de recherche :
    Sciences de la Terre et de l'Univers
  • Région :
    Subantarctique
  • Site :
    Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences
  • Responsable du projet :
    Armynot du Châtelet Eric

Investigation of present and past climate change thanks to a multiproxy approach (testate amoebae, clay mineralogy and organic matter)

En raison de leur emplacement spécifique, sous l’influence des vents d’ouest de l’hémisphère Sud et sous l’influence du courant circumpolaire Antarctique, les îles Kerguelen dans le subantarctique sont un site d’expérimentation naturel parfait pour étudier le couplage atmosphérique et océanique soumis aux changements climatiques. Des études récentes mettent en évidence que le vêlage actuel des glaciers est contrôlé principalement par des précipitations réduites. Dans ce cadre, les reconstructions de la température et des précipitations sont nécessaires pour améliorer les simulations des modèles ; aussi nous proposons une approche coupée biologique-minéralogique-et géochimie organique afin de mieux contraindre les changements climatiques passés et en cours sur les îles Kerguelen. Approche amibes à thèques – Les études des amibes à thèques (ou thécamœbiens) ont été étudiées assez largement en Antarctique et des îles subantarctiques. Ces études révèlent la présence d’espèces cosmopolites avec quelques rares d’une distribution plus restreinte. La diversité diminue avec une augmentation de la latitude. Les proportions des différentes espèces dépendent du degré hygrométrique, du pH, de la température et de facteurs biogéographiques. En connectant les amibes à thèques à la nature du substrat sur lequel elles se développent (contexte physique et biogeochimique : conditions redox, caractéristiques chimiques du sédiment et de la matière organique) il est possible de proposer un modèle conceptuel de biotope dans les conditions environnementales particulières de la zone sub-Antarctique sous contraintes des changements climatiques. Approche minéralogie – Les minéraux argileux sont des bons marqueurs de l’intensité de l’hydrolyse puisqu’ils acquièrent leurs caractéristiques minéralogiques lors des processus d’altération de la roche dont ils dérivent. De plus, ils sont également utilisés pour détecter les processus d’authigénèse grâce à leurs propriétés cristallographiques. Les îles Kerguelen sont principalement volcaniques (basaltes, trachytes, etc.) qui s’altèrent en mica, celadonite, et smectites. Leurs caractéristiques chimiques et cristallographiques sont directement contrôlées par l’intensité de l’hydrolyse, les processus pédologiques incluant la présence de composés organiques. L’étude des phases argileuses provenant de différents substrats, ainsi que d’archives sédimentaires courtes va permettre de caractériser spatialement l’intensité de l’hydrolyse sur les îles Kerguelen, et d’étudier les variations passées de ces conditions d’hydrolyse dans le contexte des modifications climatiques récentes. Approche géochimie organique – Les biomarqueurs lipidiques sont largement utilisés pour reconstituer les paléo-environnements et les paléoclimats dans l’histoire géologique. Ces composés organiques permettent de lier la matière organique (MO) fossile à un métabolisme spécifique et, dans de nombreux cas, aux organismes qui l’ont métabolisée. Les biomarqueurs sont construits sur le principe biochimique selon lequel les organismes adaptent leurs voies métaboliques sur les contraintes environnementales, les disponibilités en aliments et l’approvisionnement en eau. En outre, les biomarqueurs sont soumis à une altération différente de celle des coquilles fossiles, des kystes ou même des tissus végétaux, enregistrant des changements rédox du dépôt. Les biomarqueurs lipidiques peuvent être conservés dans des environnements où les fossiles sont mal conservés, ce qui rend les biomarqueurs un excellent outil pour dépister les producteurs de la matière organique ainsi que ceux responsables de sa transformation dans l’environnement. Pour constituer un biotope théorique des îles Kerguelen, l’étude des biomarqueurs lipidiques permettra de caractériser: i. L’échafaudage moléculaire dans lequel la vie est édifiée, ii. Caractériser les organismes contribuant au cycle du CO2 iii. Suivre les changements de populations contribuant a l’accumulation de la MO (Microorganismes et végétation), le pH et même l’hydrographie de l’archipel des Kerguelen. Après la définition d’un modèle de biodiversité qui ajuste les différentes espèces dans les différents biotopes présents sur les îles de Kerguelen, d’un modèle minéralogique qui ajuste la réponse sédimentologique aux processus hydrologique d’altération et le modèle organique qui définis la biodiversité moléculaire et la réponse organique au climat, grâce à l’analyse de carottes, le projet proposera un modèle de reconstruction climatique.