La mer Ionienne : évolution de l'activité sédimentaire au cours des derniers 400 000 ans dans un système en contexte tectonique convergent et influence de la sédimentation sur les propriétés géoacoustiques des fonds

The Ionian Sea : evolution of the sedimentary activity over the last 400 000 years in a convergent tectonic setting and influence of the sedimentation on the seabed’s geoacoustic properties

• Auteur / Autrice : Eléonore Köng
• Direction : Jean-Luc Schneider, Thierry Garlan, Sébastien Zaragosi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sédimentologie marine et paléoclimats
• Date : Soutenance le 09/12/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Pessac, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : María Fernanda Sánchez Goñi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Schneider, Thierry Garlan, Sébastien Zaragosi, María Fernanda Sánchez Goñi, Sébastien Migeon, Nadine Ellouz-Zimmermann, Antonio Cattaneo, Bruno Malaizé
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sébastien Migeon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Risques naturels

Propriétés géoacoustiques

Sédiments marins

Quaternaire (ère géologique)

Sédimentation (géologie)

Ionienne (mer)

Tectonique

Mots clés libres

Mer Ionienne

Plateau de Malte

Prisme d’accrétion

Écoulements gravitaires

Risques naturels

Circulation thermohaline

Modélisation géoacoustique

Quaternaire terminal

Ionian Sea

Malta Plateau

Accretionary wedges

Gravity flows

Natural hazards

Thermohaline circulation

Geoacoustic modelling

Late Quaternary

Résumé

La mer Ionienne est une zone à la géodynamique active en raison de la convergence entre les plaques Nubie et Eurasie. Elle correspond aux derniers stades de vie d’un océan, la Téthys. De ce fait, la tectonique et la sédimentation y sont très réduites ; et les faibles flux sédimentaires permettent ainsi d’enregistrer une multiplicité de processus sédimentaires.Néanmoins, c’est une zone encore peu étudiée d’un point de vue sédimentaire, notamment sur les échelles de temps de l’ordre de la centaine de milliers d’années. Ce travail est basé sur une étude sédimentologique d’archives marines complétée par des données acoustiques (bathymétrie et multi-faisceau) issue de campagnes océanographiques du SHOM. L’analyse détaillée des faciès et des séquences sédimentaire a permis, dans un premier temps, d’établir un calendrier des risques naturels (séismes, tsunamis, volcanisme), leurs sources et leurs processus de dépôt dans le bassin pour les derniers 330 000 ans. Puis, dans un second temps, de retracer l’évolution sur les derniers 400 000 ans de la circulation et de l’oxygénation des eaux de fond dans le bassin ionien et l’influence du détroit de Sicile, et notamment de la plate-forme de Malte, sur les échanges entre les bassins occidental et oriental. L’intégration des données sédimentologiques dans un modèle géoacoustique développé par le SHOM a finalement permis de déterminer l’impact des variations sédimentaires (distribution spatiale, lithologie, stratification) sur la propagation des ondes acoustique pour différentes gammes de fréquences (300 Hz - 3000 Hz) et d’angle d’incidence (0 -90°) et d’établir une cartographie de la réponse sédimentaire du le signal acoustique.

The Ionian Sea is an active geodynamic area because of the convergence between theNubia and the Eurasia plate. It corresponds to the last stage of the Tethys ocean life. Therefore,the tectonics and the sedimentation are much reduced; and the low sedimentary supply enables torecord a multiplicity of sedimentary processes. Nevertheless, this area still poorly studied from asedimentary point of view, in particular on timescales on the order of hundred thousand years.This work is based on a sedimentological study of marine archives supplemented by acoustic data(bathymetry and multibeam imagery) recovered during oceanographic campaign leaded by theSHOM. The detailed sedimentary analysis of facies and sequences allows, at first, to established acalendar of the natural hazard (earthquakes, tsunamis, volcanism), their origins and theirdepositional processes into the basin over the last 330 000 years. Then, secondly, to reconstructthe evolution over the last 400 000 years of the circulation and the oxygenation of bottom waterthrough the Ionian basin and the influence of the strait of Sicily, in particular of the Malta Plateau,on the exchanges between the western and the eastern basins. The integration of thesedimentological data in a geoacoustic modelling developed by the SHOM finally allowed todetermine the impact of the sedimentary variability (special distribution, lithology, stratification)on the acoustic waves propagation for various frequency bands (300 Hz - 3000 Hz) and incidentangle (0 - 90°) and to established a mapping of the sedimentary answer of the acoustic signal.