Reconstructions paléocéanographiques et paléogéographiques du Canal du Mozambique (Océan Indien) : apport de l'étude isotopique des encroûtements Fe-Mn

Paleoceanographic and paleogeographic reconstructions of the Mozambique Channel (Indian Ocean) : contribution of the isotopic study of Fe-Mn crusts

• Auteur / Autrice : Claire Charles
• Direction : Jean-Alix Barrat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance le 29/04/2022
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géosciences Océan (Plouzané, Finistère ; 2017-2021) - Laboratoire Cycles Géochimiques et Ressources (Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer)
• Jury : Président / Présidente : Géraldine Sarthou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Alix Barrat, Géraldine Sarthou, Martin Frank, Laurie Reisberg, Catherine Jeandel, Germain Bayon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Martin Frank, Laurie Reisberg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Canal du Mozambique

Isotopes

Paléo-océanographie

Mots clés libres

Canal du Mozambique

Encroûtements Fe-Mn

Isotopie Nd

Pb

NADW

NIDW

Uplift

Fe-Mn crusts

Mozambique channel

NADW

NIDW

Nd

Pb isotopes

Uplift

Résumé

Le canal du Mozambique, localisé à l’est du craton africain et à l’ouest de la marge continentale de Madagascar, abrite d’intenses mélanges de masses d’eau des océans Atlantique et Indien qui soulèvent des interrogations, à savoir si et comment elles ont circulé au cours du temps, en s’adaptant à la géodynamique du canal. L’analyse géochimique (éléments majeurs, traces ; isotopie Nd, Pb) et la datation absolue (isotopie Be) de 33 encroûtements Fe-Mn, répartis depuis le Plateau des Aiguilles au sud jusqu’au bassin des Comores au nord, permet ici d’établir des séries temporelles afin d’étudier l’évolution des courants régionaux jusqu’à 30.7Ma. Depuis 80 000ans, le NADW circule jusqu’à la ride de Jeffrey alors que dans l’archipel des Comores, le NIDW est majoritaire. Cependant, ce modèle océanographique n’a pas toujours fonctionné ainsi. Dès sa mise en place, le NADW a eu une forte influence jusqu’aux Îles Glorieuses. Entre 11.7 et 3.4Ma, un soulèvement bouleversa la géodynamique du canal, entrainant une élévation de la ride de Davie. Le NADW diminua au nord, jusqu’à se retirer du bassin des Comores, au profit de l’augmentation du NIDW. Entre 5.1 et 1.6 Ma, une subsidence, enregistrée au centre du canal, modifia à son tour la bathymétrie et l’océanographie du secteur. La géochimie révèle également des apports élémentaires téthysiens et himalayens dans les courants profonds. Ainsi, grâce à une étude haute résolution des courants profonds du canal du Mozambique ce doctorat complète les modèles océanographiques de l’océan Indien et innove dans les reconstructions géodynamiques grâce à l’utilisation des encroutements Fe-Mn dans la caractérisation de mouvements verticaux.

The Mozambique Channel, located east of the African craton and west of the Madagascar continental margin, hosts intense mixing of water masses from the Atlantic and Indian Oceans, raising questions about whether and how they have circulated over time, adapting to the geodynamics of the channel. Geochemical analysis (major and trace elements; Nd and Pb isotopes) and absolute dating (Be isotope) of 33 Fe-Mn crusts, distributed from the Agulhas Plateau in the south to the Comoros Basin in the north, will be used to establish time series to study the evolution of regional currents up to 30.7Ma. For the past 80 000 years, the NADW has been flowing as far as the Jeffrey Ridge, whereas in the Comoros Archipelago, the NIDW is in the majority. However, this oceanographic model has not always worked this way.Since its formation, the NADW has had a strong influence as far as the Glorious Islands. Between 11.7 and 3.4Ma, an uplift disturbed the geodynamics of the channel, raising the Davie Ridge. The NADW decreased in the north, until it retired from the Comoros Basin, to the benefit of the NIDW expansion. Between 5.1 and 1.6 Ma, subsidence was recorded in the centre of the channel, which modified the bathymetry and oceanography of the area. Geochemistry also reveals Tethyan and Himalayan elemental inputs into the deep currents. Thus, thanks to a high-resolution study of the deep currents of the Mozambique Channel, this PhD completes the oceanographic models of the Indian Ocean and innovates in geodynamic reconstructions using Fe-Mn encrustations in the characterisation of vertical movements.