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Le Roy, Emilie. Distribution des radionucléides naturels (226Ra et 227Ac) le long de la section GA01 dans l'Atlantique Nord

Le Roy, Emilie (2019). Distribution des radionucléides naturels (226Ra et 227Ac) le long de la section GA01 dans l'Atlantique Nord.

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Résumé en francais

L'Atlantique Nord subpolaire, région de formation de masses d'eau profonde, est une région clé pour la circulation thermohaline mondiale et est donc sensible au changement climatique. C'est dans ce contexte que la campagne GEOVIDE a été réalisée entre le Portugal, le Groenland et Terre-Neuve dans le cadre du programme GEOTRACES (GA01 ; 15 mai au 30 juin 2014-R/V Pourquoi Pas ?). Cette campagne ayant traversé différentes caractéristiques topographiques et régions biogéochimiques, a fourni un cadre unique pour l'étude i) du mélange océanique, ii) du transport des masses d'eau et iii) des apports d'éléments chimiques libérés par les sédiments puis déposés sur les marges continentales. Les radionucléides naturels utilisés dans cette thèse comme traceurs sont le radium 226 (226Ra, t1/2 = 1602 y) et l'actinium-227 (227Ac, t1/2 = 21,7 y). En raison de leurs différentes demi-vies, ces radionucléides se comportent différemment dans l'océan et peuvent être utilisés pour étudier ces différents processus. Premièrement, une section détaillée des activités de 226Ra dissous associées aux concentrations de baryum dissous (Ba) est reportée dans cette thèse. Le 226Ra et le Ba ont été largement utilisés comme traceurs des masses d'eau et du mélange océanique, l'étude de leur comportement dans cette région est donc cruciale. L'utilisation du rapport 226Ra/Ba comme chronomètre de la circulation globale est évalué par une analyse multiparamétrique optimale. Les résultats montrent que les distributions de 226Ra et de Ba résultent principalement d'un mélange conservatif, notamment à des profondeurs intermédiaires (c'est-à-dire loin des interfaces océaniques). 226Ra et Ba peuvent donc être considérés comme des traceurs conservatifs du transport des masses d'eau à l'intérieur de l'océan à l'échelle du bassin. Cependant, aux limites de l'océan, 226Ra et Ba ont montré des comportements non-conservatifs dus aux apports sédimentaires, fluviaux et possiblement hydrothermaux. Les particules en suspension qui se forment dans la partie supérieure de la colonne d'eau et qui se déposent sur les fonds marins peuvent également avoir une incidence sur la distribution du 226Ra et du Ba. Deuxièmement, le comportement du 227Ac dans l'Atlantique Nord est étudié. 227Ac est principalement libéré par les sédiments profonds. En raison de la faible abondance de 227Ac dans l'eau de mer, l'analyse de ce radionucléide nécessite l'utilisation d'instruments à haute sensibilité et avec de faible bruit de fond ainsi que le prélèvement d'échantillons de grand volume. Dans ce travail, l'évaluation d'une technique de préconcentration in situ utilisant des cartouches imprégnées d'oxyde de manganèse est présentée. Cette thèse fournit également une des premières sections de 227Ac dans l'océan et est comparée à la section de protactinium-231 dissous (père du 227Ac). La distribution de 227Ac a mis en évidence un comportement conservateur à l'intérieur de l'océan avec un excès de 227Ac près du fond marin, reflétant des apports externes tels que la diffusion des sédiments et des apports des couches néphéloïdes aux limites de l'océan. Le comportement du 227Ac se révèle plus complexe que les études précédentes ne l'ont montré. En effet, des paramètres supplémentaires sont nécessaires pour utiliser le 227Ac comme traceur de mélange vertical.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Van Beek, Pieter
Lacan, François
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS), UMR 5566
Mots-clés libres :GEOTRACES - Radionucléides - Océan Atlantique Nord - Radium - Baryum - Actinium
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :30 Jun 2020 16:06