Ecologie des foraminifères planctoniques du golfe de Gascogne ...
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tel-00480660, version 1 - 4 May 2010<br />
1. Intro<strong>du</strong>ction<br />
Chapitre VII<br />
L’utilisation <strong><strong>de</strong>s</strong> rapports entre les isotopes stables <strong><strong>de</strong>s</strong> carbonates fossiles comme un outil <strong>de</strong><br />
reconstruction <strong><strong>de</strong>s</strong> changements <strong>de</strong> températures passées fut suggérée par Urey (1947), qui<br />
travailla sur le contrôle thermodynamique <strong>de</strong> la température sur les fractionnements<br />
isotopiques <strong>de</strong> l’oxygène. Depuis, le rapport isotopique <strong>de</strong> l’oxygène est <strong>de</strong>venu l’un <strong><strong>de</strong>s</strong> plus<br />
importants outils en paléocéanographie et paléoclimatologie. Dans les sédiments marins, la<br />
composition isotopique <strong>de</strong> l’oxygène <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>foraminifères</strong> est principalement utilisée pour<br />
reconstituer les températures <strong>de</strong> surface et les salinités (e.g. Urey, 1947 ; Emiliani, 1954 ;<br />
Shackleton, 1974), et les masses d’eaux présentes ainsi que leur stratification (e.g. Duplessy et<br />
al., 1991 ; Niebler et al., 1999 ; Cléroux et al., 2007 ; Steph et al., 2009). Cependant, la<br />
compréhension <strong><strong>de</strong>s</strong> valeurs isotopiques <strong>de</strong> l’oxygène <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>foraminifères</strong> <strong>planctoniques</strong> n’est<br />
pas évi<strong>de</strong>nte, car au moins six importants paramètres déterminent leur composition isotopique<br />
: 1) La composition isotopique <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer ambiante, où le foraminifère sécrète son test<br />
en calcite. Le δ 18 O <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer est contrôlé par les processus d’évaporation – précipitation<br />
et le transport <strong>de</strong> la vapeur d’eau, ainsi que par le volume <strong>de</strong> glace stocké sur les continents.<br />
2) La température ambiante <strong>de</strong> la masse d’eau. Beaucoup d’étu<strong><strong>de</strong>s</strong> ont montré que le δ 18 O <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
<strong>foraminifères</strong> avait <strong><strong>de</strong>s</strong> compositions plus légères en isotopes <strong>de</strong> l’oxygène pour <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux plus<br />
chau<strong><strong>de</strong>s</strong>, suivant <strong><strong>de</strong>s</strong> relations proches <strong>de</strong> la relation thermodynamique <strong>de</strong> la calcite<br />
inorganique (e.g. Erez et Luz, 1983 ; Bouvier-Soumagnac et Duplessy, 1985 ; Bémis et al.,<br />
1998). 3) Les variations <strong>de</strong> la concentration en ion carbonate (Bijma et al., 1999), <strong>de</strong><br />
l’alcalinité et <strong>du</strong> pH (Spero et al., 1997 ; Zeebe, 1999 ; Mulitza et al., 2003) peuvent faire<br />
varier <strong>de</strong> ±0,3‰ le δ 18 O <strong>du</strong> test <strong>du</strong> foraminifère (Mulitza et al., 2003). 4) les « effets vitaux »<br />
(Urey et al., 1951). Les effets ontogéniques ont été reconnus comme entrainant une déviation<br />
par rapport aux valeurs isotopiques <strong>de</strong> la calcite à l’équilibre. Ces effets peuvent être liés au<br />
métabolisme, à la croissance, au taux <strong>de</strong> calcification (Ortiz et al., 1996), aux effets <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
symbiontes (Bijma et Hemleben, 1994 ; Spero et al., 1996). 5) La calcification gamétogénique<br />
et la calcification secondaire apportent une calcification additionnelle qui se ferait en<br />
profon<strong>de</strong>ur, entrainant une composition isotopique plus positive (Bé, 1980 ; Duplessy et al.,<br />
1981). La calcification gamétogénique, consistant à sécrétion additionnelle <strong>de</strong> calcite avant la<br />
gamétogénèse (Bé, 1980), ne s’effectuerait que pour certaines espèces. En revanche, la<br />
calcification secondaire pourrait compter pour 20% <strong>du</strong> poids en carbonate <strong>du</strong> test <strong>du</strong><br />
foraminifère et ce quelque soit l’espèce (Lohmann, 1995). 6) La dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> carbonates,<br />
qui semble être sélective en fonction <strong>de</strong> la structure <strong>du</strong> test <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>foraminifères</strong>. Certaines<br />
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