Impact de la transition climatique Eocène - Oligocène sur les écosystèmes continentaux : Etude du bassin de Rennes

Impact of the Eocene-Oligocene transition on terrestrial ecosystems

• Auteur / Autrice : Julie Ghirardi
• Direction : Christian Di Giovanni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance le 04/11/2016
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : François Baudin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Di Giovanni, François Baudin, Guillemette Menot, Jean-François Deconinck, Jérémy Jacob, Hugues Bauer, Florence Quesnel, Vincent Grossi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillemette Menot, Jean-François Deconinck

Mots clés

Mots clés contrôlés

Limite Éocène-Oligocène

Cycle solaire

Marqueurs biologiques

Changements climatiques

Mots clés libres

Biomarqueurs

Isotopes

Paramètres orbitaux

Cycles solaires

Changement climatique

EOT

Biomarkers

Isotopes

Orbital parameters

Solar cycles

Climate change

EOT

Résumé

L’étude de l’impact des changements climatiques passés sur le domaine continental permet de comprendre les mécanismes, les vitesses et le calendrier des réponses des écosystèmes aux perturbations.La Transition Eocène-Oligocène (TEO) de la limite Eocène-Oligocène (EOb) se prête bien à ce type d’étude car elle enregistre la dernière transition climatique entre le mode greenhouse et le mode icehouse en passant par un intervalle mal compris : le doubthouse. Cette transition climatique a été étudiée sur un enregistrement lacustre riche en Matière Organique. Le modèle d’âge est construit par cyclostratigraphie,les évolutions de la végétation par des biomarqueurs moléculaires, et le climat local (température ethydrologie) par des proxies moléculaires et isotopiques. Les évolutions du climat mettent en évidence un refroidissement et une aridification marqués, en réponse au refroidissement EO. La végétation ne montre pas ce changement brutal, mais des changements rythmiques et marqués, en phase avec l’excentricité,durant un intervalle qui commence 1750 ka avant l’EOb et qui se termine 300 ka après. Cet intervalle qualifié d’Intervalle de Transition Environnementale (ITE), plus chaud et plus humide, coïncide avec le doubthouse. La mise en place de cet ITE correspond à un enregistrement distinct des paramètres orbitaux.Une meilleure expression des cycles solaires dans les sédiments résulte de la mise en place ou du renforcement des couplages océan-atmosphère, en relation avec l’installation de la calotte antarctique. Au total, ce travail résout en partie les incertitudes qui régnaient jusqu’alors sur le doubthouse.

The study of past climate changes on the terrestrial realm provides clues to understand the mechanisms,chronology, and timing of ecosystems response to climate disturbances. The Eocene-Oligocene Transition(EOT) of the Eocene-Oligocene boundary (EOb) is well suited for this type of study because it records the last climatic transition between the greenhouse and icehouse modes via a misunderstood interval: thedoubthouse period. This climatic transition was studied through the analysis of organic-rich lacustrine sediments. After an astro-calibrated age model was set up, we reconstructed the evolution of vegetation by using molecular biomarkers specific of plant groups and of local climate (temperature and hydrological conditions) by using molecular and isotopic proxies. The climate record exhibits a marked cooling and drying at the EOT. The evolution of vegetation did not show any abrupt change but exhibited pronounced and rhythmic changes in phase with excentricity during an interval that started 1750 ka before the EOb and lasted until 300 ka after. This interval named Environmental Transition Interval (ETI) was warmer and wetter, and coincides with the doubthouse period. The start of the ETI is concomitant with changes in the recording of orbital parameters. The good expression of solar cycles in the sediments from that period attests to the setting or strengthening of ocean-atmosphere couplings linked to the establishment of the Antarctic icesheet. This work partly solves the uncertainties that prevailed on the doubthouse period.