Analyse isotopique du carbone en spectrométrie de masse par accélérateur : application à la géochimie marine et à la géochronologie

Carbon isotope analysis by means of accelerator mass spectrometry : application in marine geochemistry and geochronology

• Auteur / Autrice : Édouard Bard
• Direction : Jean-Claude Duplessy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, Océan, Espace
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Michel Steinberg
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Duplessy, Jean Moyes, Jean-Charles Fontes, Michel Steinberg, Jean-Claude Duplessy, Charles Engelmann, L. Merlivat, Wallace S. Broecker

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie -- Déconvolution

Spectrométrie de masse

Géochronologie

Sédiments marins

Indien, Océan

Paléoclimatologie

Carbone

Mots clés libres

Carbone 14 naturel

Déglaciation

Co₂ anthropogènique

Géochimie marine

Résumé

Au cours des cinq dernières années, le développement de la spectrométrie de masse par accélérateur a permis de mesurer des rapports isotopiques 14c/l2c dans des échantillons de l'ordre du milligramme de carbone. Les résultats présentés dans ce travail comptent parmi les premières déterminations d'âges de sédiments marins et de pénétration du 14c artificiel dans l'océan réalisées grâce à la spectrométrie de masse par accélérateur (SMA). Dans le domaine de la paléoclimatologie il devient donc possible de dater précisément les coquilles des micro-organismes que l'on utilise comme indicateurs climatiques. Les mesures d'âges 14C présentées dans cette thèse ont permis d'établir les vitesses de changement du climat lors de la dernière déglaciation et de mettre en corrélation sur de grandes distances les enregistrements paléoclimatiques. Ces nouveaux résultats permettent d'évaluer la vraisemblance des différentes théories proposées pour expliquer la structure complexe de la dernière déglaciation qui s'est déroulée de 15000 à 8000 années BP. Dans le domaine de l'océanographie, l'étude de la pénétration du C02 anthropogénique dans l'océan est conduite par l'étude des molécules radioactives 14co2, marquées par le radiocarbone artificiel synthétisé lors des essais nucléaires atmosphériques du début des années 1960. Comme le montrent les résultats de cette these, les mesures de 14c dans l'océan sont désormais possibles grâce à la spectrométrie de masse par accélérateur. Cette méthode permet de collecter des échantillons d'eau de mer de l'ordre de 100·ml qui sont par la suite traités et analysés au laboratoire dans de très bonnes conditions méthodologiques. L'étude du 14c d'origine anthropogénique dans l'océan Indien présentée dans ce travail, a permis de cartographier la pénétration de ce traceur transitoire entre 10°N et 20°S. Cette zone caractérisée par de forts contrastes de pénétration est très importante dans la compréhension et la quantification des mécanismes de mélange entre les eaux profondes et celles de la thermocline. La mesure en SMA du 14C artificiel dans l'océan permet aussi d'étudier certains détails océanographiques comme par exemple l'advection d'eau peu salée et chargée en 14C venant de l'est de l'océan Indien entre l'équateur et 10° de latitude Sud à des profondeurs entre 200-500 mètres.