ANR JCJC MioCarb

Le projet MioCarb a pour objectif de comprendre la mise en place du fonctionnement du cycle du carbone moderne entre la fin du Miocène et le début du Pliocène (10-4 Ma), période ayant enregistrée un changement climatique globale.

En effet, dans cet intervalle de temps, une diminution globale de la température et une augmentation du gradient latitudinale de température des eaux marines de surface sont mises en relation avec une forte diminution de la concentration en CO2 atmosphérique. Entre 9 Ma et 4 Ma, une augmentation des flux sédimentaires carbonatés et siliceux océaniques appelée Floraison Biogène (Biogenic Bloom) est observée de manière synchrone à ce changement climatique.

La production carbonatée pélagique – système important dans le cycle du carbone – résulte majoritairement de l’activité du nannoplancton calcaire, algues photosynthétiques produisant des plaques calcaires micrométriques dont font partie les coccolithes. La Floraison Biogène, est donc caractérisée par une augmentation du taux d’accumulation des nannofossiles calcaires.

Cependant, un changement dans la dynamique macroévolutive du nannoplancton calcaire marqué par la diminution de leur diversité et la diminution de la taille des nannofossiles est aussi observé dans cet intervalle de temps. Il s’opère donc en quelques millions d’années un ensemble de modifications macroévolutives et biogéochimiques importantes durant la transition du cycle du carbone au Miocène supérieur-Pliocène inférieur. Le projet MioCarb cherche à comprendre l’origine de la Floraison Biogène et son impact sur le cycle du carbone.

Afin de répondre à ces questions, plusieurs approches complémentaires seront mises en œuvre sous forme de trois axes de recherche :

. la quantification des taux d’accumulation en carbonate de calcium et matière organique ainsi que des nannofossiles calcaires en prenant en compte leur abondance et leur masse sur 10 forages océaniques. Cette partie du projet utilisera des méthodes de quantification du CaCO3 par calcimétrie automatisée et COT par analyseur élémentaire. La quantification de l’abondance absolue en nannofossiles calcaires et de leur masse s’appuie sur l’acquisition d’un microscope optique automatisé et l’utilisation du système de reconnaissance par intelligence artificielle des coccolithes (SYRACO) développé au CEREGE. Cette étude évaluera donc l’impact des changements macroévolutifs et paléocéanographique sur la production sédimentaire pélagique au cours de la Floraison Biogène.

. la quantification à l’échelle globale sur un ensemble de forage océanique des taux d’accumulation en carbonate de calcium. Cette partie du projet se concentrera sur l’exploration des données abondantes des campagnes de forages océaniques et l’utilisation des reconstructions des bassins océaniques récentes par l’équipe australienne EarthByte. Cet axe quantifiera aussi l’évolution de la CCD et surtout les budgets sédimentaires pélagiques et la quantité de carbone enfoui au cours de la Floraison Biogène.

. l’étude par modélisation climatique en prenant en compte les spécificités climatiques, biologiques, sédimentaires et géographiques de la fin du Miocène afin d’identifier l’origine de la Floraison Biogène et son impact sur le cycle du carbone.

Ce projet est mené par une équipe scientifique pluridisciplinaire composée de micropaléontologues, paléocéanographes, sédimentologues, modélisateur climatique, ingénieur en microscopie optique automatisée et technicien de laboratoire de micropaléontologie du CEREGE, AMU et de l’Université de Sydney.