Variations du Δ¹⁴ C dans l’océan de surface de l’atlantique Nord Est au cours des 200 dernières années

Sea surface of the northeast Atlantic Delta 14C over the past 200 years

• Auteur / Autrice : Nadine Tisnérat-Laborde
• Direction : Martine Paterne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie. Géosciences et environnement
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circulation océanique

Mollusques

Carbone -- Isotopes

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’identifier au cours des 200 dernières années, les processus océaniques et atmosphériques qui gouvernent la distribution du radiocarbone (14C) dans les eaux de surface de l’océan Atlantique Nord Est (NEA). Pour ce faire, nous avons reconstruit la première série quasi-annuelle de Delta14C dans les eaux de surface de la zone NEA en compilant des données de la littérature et des mesures de radiocarbone acquises sur différentes espèces de coquilles de mollusques marins récoltés vivants, entre 1823 et 1995 AD, le long des côtes européennes. Nous nous sommes attachés à démontrer que la variabilité temporelle du 14C observée est indépendante de l’espèce, de l’alimentation et de l’habitat des mollusques marins et reflète celle de l’océan ouvert. L’analyse de cette série a ensuite montré que les eaux de surface de la zone NEA ont enregistré les changements de 14C dans l’atmosphère liés à l’effet Suess et aux essais thermonucléaires atmosphériques, confirmant le couplage étroit entre l’atmosphère et l’océan dans cette zone. Elle a permis également de mettre en évidence pour la première fois des variations quasi-décennale du Delta 14C dans les eaux de surface de la zone NEA. Cette variabilité du Delta 14C a été mise en relation avec l’oscillation Nord Atlantique (NAO) et a été attribuée à un changement de la contribution des eaux de mer du Labrador dans le courant Nord Atlantique en réponse au passage d’un schéma atmosphérique NAO- en NAO+. Cette étude a également permis de montrer que les variations rapides de Delta 14C dans les eaux de surface de la zone NEA sont d’excellents marqueurs pour tester la dynamique de circulation des modèles de circulation océanique.

This thesis aims to identify the oceanic and atmospheric processes that drive the distribution of radiocarbon (14C) in the northeast Atlantic surface ocean during the past 200 years. To achieve this goal, we reconstructed the first quasi-annual Delta 14C time series in surface waters of the northeast Atlantic (NEA) covering the time from 1823 and 1994 AD. The record is based on 4C measurements from different species of mollusc shells collected alive along the European coast and the literature data. We show that the variability of the NEA is independent of the mollusc species, depth habitat, diet and latitudinal distribution and reflects those of open marine conditions. The 14C atmospheric changes related to the Suess effect and the atmospheric thermonuclear testing are recorded confirming the strong coupling between atmosphere and surface ocean in this area. This study further provides strong evidence that the North Atlantic Oscillation (NAO) influences surface water Delta 14C through variable advection of waters masses. The Delta 14C variability has been linked to a change in the contribution of the Labrador Sea water into the North Atlantic Current induced by the transition phases of the negative and positive winter NAO index. Finally, this study has shown that rapid 14C fluctuations in NEA surface waters can be used as a bench mark test of the general circulation models.