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Pham, Viet. Traçage de l'empreinte lithogénique en mers de Corail et des Salomon : apport des terres rares et de la composition isotopique du neodyme

Pham, Viet (2020). Traçage de l'empreinte lithogénique en mers de Corail et des Salomon : apport des terres rares et de la composition isotopique du neodyme.

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Résumé en francais

Le but de cette thèse était de mieux contraindre les flux continent-océan à l'aide de traceurs géochimiques, les terres rares (REE) et la composition isotopique du néodyme (Nd-IC), en se focalisant sur les mers de Corail et des Salomon, région de l'Océan Pacifique Sud-Ouest (OPS) où circulent les eaux alimentant le Pacifique Equatorial et qui est le siège d'importantes modifications hydrologiques et géochimiques des masses d'eau. Un nouveau protocole analytique des terres rares dissoutes (dREE)a été développé. Ce système 'seaSLOW' permet la préconcentration simultanée de 8 échantillons d'eau de mer, réduisant considérablement le temps d'analyse, avec un excellent blanc de chimie -moins de 0,5% du signal de dREE-, des limites de détection ~1/40 de la concentration moyenne d'eau de mer et des rendements > 90%. Mais surtout, le seaSLOW est peu coûteux, facile à fabriquer, ce qui le rend accessible pour d'autres utilisateurs, en particulier des pays en développement. Les profils verticaux de dREE ont été réalisés pour 143 échantillons prélevés en mers de Corail et des Salomon (campagne PANDORA; été 2012). Les concentrations de dREE - à l'exception du Ce insoluble - montrent des profils de type nutriment soit de faibles valeur en surface et plus riches en profondeur (ex: les concentrations de Nd varient de ~ 5 à 25 pmol / kg entre surface et fond) Des enrichissements locaux en dREE sont observés le long des côtes et dans les trois détroits, sorties de la mer Salomon. Des modèles en boite révèlent un enrichissement net significatif de REE dans la thermocline inférieure (soit: 145 ± 46 tNd / an). L'empreinte basaltique a été mise en évidence par des anomalies positives Eu et Ce, en particulier dans la couche de surface. La très bonne corrélation entre les Terres Rares lourdes et le silicium dissous est confirmée. Ces résultats sont publiés dans Pham et al (2019). Le Nd-IC dissous a également été mesuré sur les mêmes échantillons. Les distributions des deux paramètres Nd (concentration Nd et Nd-IC) entre la mer de Corail, l'entrée et la sortie de la mer Salomon ont été établies sous forme de profils verticaux et de cartes représentant les couches transportant les différentes masses d'eau. Les profils verticaux montrent tous plus de Nd-IC radiogénique dans la couche de surface (jusqu'à εNd = +3), des valeurs minimales de eNd à des profondeurs intermédiaires (~ 1100m) avant d'augmenter à nouveau en profondeur. À l'échelle régionale, des signaux de Nd-IC très positifs sont observés aux sorties nord de la mer Salomon, reflétant probablement la libération de matières radiogèniques dans les masses d'eau au cours de leur parcours à travers la mer Salomon. L'occurrence de processus d'échange aux frontières (BE) a été suggérée à de nombreux endroits, soit à l'échelle locale (ex: les eaux de surface traversant Indispensable Strait) ou à l'échelle régionale (ex: les eaux profondes à travers la mer Salomon). La quantification du BE via des modèles en boîtes a pu être réalisée pour la partie inférieure de la thermocline inférieure (LLTW) et la couche supérieure des couches d'eau profonde (UCDW). À titre d'illustration, l'apport externe de Nd nécessaire pour équilibrer à la fois les variations de Nd-IC et les concentrations de Nd de la couche profonde supérieure (UCDW) entre l'entrée sud et les sorties nord de la Mer des Salomon est de 105 ± 50 TNd / an. L'application des deux paramètres Nd a permis de mieux identifier les sources de matière et de réduire les incertitudes affectant les processus. Les études futures de ces distributions de paramètres sur les particules en suspension collectées aux mêmes stations permettront d'obtenir une image complète des processus régissant les échanges entre particules et dissous.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Jeandel, Catherine
Cravatte, Sophie
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 :L'empreinte lithogénique - Mer de Corail - Mer de Salomon - Les terres rares - La composition isotopique du neodyme - GEOTRACES
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :07 Oct 2020 09:41