Validation d'une approche scléroclimatique sur la côte du Chili et du Pérou par l'analyse microstructurale et biogéochimique des coquilles du gastéropode Concholepas concholepas [Bruguière, 1789]

Validation of a scleroclimatic approach on the Peruvian and Chilean coasts through microstructural and biogeochemical studies of shells of the gastropod Concholeas concholeas [Brugière, 1789]

• Auteur / Autrice : Nury Guzman Guerra
• Direction : Jean-Pierre Cuif, Luc Ortlieb
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace. Sciences de la terre
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Universidad de Antofagasta (Chili)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) - Institut de recherche pour le développement. Unité de recherche : Paléotropique (Bondy,France)

Mots clés

Mots clés libres

Microstructure

Géochimie

Isotopes stables

Croissance

Résumé

Les structures carbonatées élaborées par les organismes vivants reflètent, dans leur composition et leur structure, certaines variations des conditions du milieu. L'étude microstructurale et géochimique de coquilles de Concholepas concholepas (gastéropode des côtes du Chili et du Pérou) a été entreprise dans une perspective de reconstruction des conditions paléocéanographiques et paléo-climatiques au cours de l'Holocène. Ceci requiert, au préalable, la calibration entre un marqueur géochimique ("proxy") et un paramètre physico-chimique de l'environnement. La compréhension des modalités de croissance de C. Concholepas et l'établissement des bases d'une sclérochronologie de cette espèce, ont largement reposé sur des expériences de marquage des organismes à l'aide de fluorochromes. Ces expériences de marquage hebdomadaire ont aussi fourni un cadre chronologique adéquat pour la mise en oeuvre de l'étude géochimique des coquilles. Les mesures par spectrométrie de masse à ablation laser, microsonde électronique et SIMS nous ont ainsi permis d'obtenir des profils élémentaires et isotopiques dans la calcite des coquilles de C. Concholepas à l'échelle de quelques heures. Les mesures géochimiques indiquent que les teneurs en Mg et en delta 18O de la calcite de C. Concholepas montrent une relation avec les variations enregistrées de température. Cependant ces relations ne sont pas complètement linéaires. Des facteurs vraisemblablement liés à l'activité métabolique des organismes interviennent à divers niveaux dans l'incorporation des éléments mineurs et traces et dans les phénomènes de fractionnement isotopique pendant les processus de biominéralisation.

The structure and composition of carbonate tests built by marine organisms may reflect environmental variations. The microstructural and geochemical study of Concholepas concholepas shells (gastropod living on the coasts of Chile and Peru) was undertaken with the aim to document the reconstruction of paleoceanographic and paleoenvironmental conditions during the Holocene. This requires, primarily, the calibration of a geochemical marker ("proxy") with a given physicochemical parameter of the environment. The understanding of the growth modalities of C. Concholepas and the establishment of the basis of a sclerochronology for this species were based upon marking experiments with fluorochroms. These experiments of weekly markings further provided an adequate chronological framework for the geochemical study of shells. Measurements by laser ablation ICP-MS, electronic microprobe and SIMS thus allowed us to obtain elementary and isotopic profiles in the calcite of C concholepas shells at a very high resolution (few hours) time-scale. The geochemical measurements within the calcite of C. Concholepas indicate that Mg abundance and delta 18O contents grossly covary with the recorded temperature. However, these relations are not completely linear. Factors probably related to metabolic activity of the organisms interfere at several levels in the incorporation of minor and trace elements and in the isotopic fractionation phenomena during the biomineralisation processes.