Academic literature on the topic 'Système des carbonates océanique'

Recently gathered stratigraphic and U–Pb geochronological data indicate that the pre-Triassic rocks of the Grand Manan Terrane on the eastern side of Grand Manan Island can be divided into: (1) Middle Neoproterozoic (late Cryogenian) quartzose and carbonate sedimentary sequences (The Thoroughfare and Kent Island formations); (2) a Late Neoproterozoic (early Ediacaran) volcanic-arc sequence (Ingalls Head Formation); and (3) Late Neoproterozioc (mid- Ediacaran) to earliest Cambrian (early Terreneuvian) sedimentary and volcanic-arc sequences (Great Duck Island, Flagg Cove, Ross Island, North Head, Priest Cove, and Long Pond Bay formations). A comparison to Precambrian terranes on the New Brunswick mainland (Brookville and New River terranes) and in adjacent Maine (Islesboro Terrane) suggests that the sedimentary and volcanic sequences of the Grand Manan Terrane were deposited on the continental margin of a Precambrian ocean basin that opened during the breakup of Rodinia in the Middle Neoproterozoic (Cryogenian) and closed by the Early Cambrian (Terreneuvian) with the final assembling of Gondwana. Rifting associated with the initial opening of the Paleozoic Iapetus Ocean began in the Late Neoproterozoic (late Ediacaran) and so overlapped in time with the closing of the Precambrian Gondwanan ocean. The southeastern margin of the Iapetus Ocean is defined by thick sequences of quartz-rich Cambrian sediments (within the St. Croix and Miramichi terranes of New Brunswick) that were largely derived from recycling of Precambrian passive-margin sedimentary rocks preserved in the Grand Manan and Brookville terranes of New Brunswick and in the Islesboro Terrane of Maine. These Precambrian terranes are interpreted to represent dextrally displaced basement remnants of the Gondwanan continental margin of Iapetus, consistent with the model of a two-sided Appalachian system proposed by Hank Williams in 1964 based on his work in Newfoundland.SOMMAIREDes données stratigraphiques et géochronologiques U–Pb obtenues récemment indiquent que les roches prétriasiques du terrane de Grand Manan du côté est de l’île Grand Manan peuvent être répartis en: 1) séquences sédimentaires quartzeuses et carbonatées du Néoprotérozoïque moyen (Cryogénien tardif) (formations de Thoroughfare et de Kent Island); 2) séquence d’arc volcanique du Néoprotérozoïque tardif (Édiacarien précoce) (formation d’Ingalls Head); 3) séquences sédimentaires et d’arc volcanique du Néoprotérozoïque tardif (milieu de l’Édiacarien) au tout début du Cambrien (Terreneuvien précoce) (formations de Great Duck Island, Flagg Cove, Ross Island, North Head, Priest Cove et Long Pond Bay). Une comparaison avec des terranes du Précambrien dans la partie continentale du Nouveau-Brunswick (terranes de Brookville et New River) et dans le Maine adjacent (terrane d’Islesboro) semble indiquer que les séquences sédimentaires et volcaniques du terrane de Grand Manan se sont déposées sur la marge continentale d’un bassin océanique précambrien qui s’est ouvert durant la fracturation de la Rodinia au Néoprotérozoïque moyen (Cryogénien) et s’est fermé au Cambrien précoce (Terreneuvien) avec l’assemblage final du Gondwana. La distension continentale associée à l’ouverture initiale de l’océan Iapetus au Paléozoïque a commencé au Néoprotérozoïque tardif (Édiacarien tardif) et a donc partiellement coïncidé avec la fermeture de l’océan précambrien du Gondwana. La marge sud-est de l’océan Iapetus est définie par d’épaisses séquences de sédiments cambriens riches en quartz (dans les terranes de St. Croix et de Miramichi du Nouveau-Brunswick) issus en grande partie du recyclage de roches sédimentaires de la marge continentale passive du Précambrien préservées dans les terranes de Grand Manan et de Brookville au Nouveau-Brunswick et dans le terrane d’Islesboro dans le Maine. Ces terranes précambriens sont interprétés comme la représentation de vestiges, ayant subi un déplacement dextre, du socle de la marge continentale gondwanienne de l’océan Iapetus, ce qui concorde avec le modèle d’un système appalachien à deux côtés proposé par Hank Williams en 1964 sur la base de ses travaux à Terre-Neuve.

Fondé sur l’étude d’archives conservées au Service historique de la Défense, cet article entend rappeler le développement parallèle des connaissances scientifiques et militaires relatives à l’Arctique et aux forces océaniques stratégiques. Il se situe en mars1960, moment où la décision de constitution de la force de frappe fondée, entre autres composantes, sur un système d’armes MSBS vient d’être prise au plus haut niveau de l’État. Inconnu militairement parlant en1945, l’espace océanique arctique se trouve aux avant-postes de la confrontation entre les deux blocs. Maitrisé par les forces sous-marines immédiatement après la Seconde Guerre mondiale, il a été l’objet d’une étude de faisabilité technique et d’une réflexion géostratégique quant à l’emploi de cette nouvelle arme. L’exemple américain a donc été l’objet d’une intense observation.

Le système karstique de Sprimont est riche de phénomènes karstiques variés dans un contexte géologique bien défini : un synclinal de carbonates carbonifères entourés au nord, à l’est et au sud par des formations famenniennes imperméables. À l’ouest, l’Ourthe recoupe le synclinal perpendiculairement à son axe d’allongement dans le cadre d’un relief appalachien typique et constitue le niveau de base karstique. Le relief consiste en un vallon orienté est-ouest dont l’axe coïncide avec celui du synclinal. Les ruisseaux qui descendent des hauteurs imperméables vers le vallon se perdent après leur entrée dans le domaine calcaire. Ces ruisseaux confluent sous terre pour résurger au « Trou Bleu », unique résurgence du système, non loin du talweg de l’Ourthe. Le système compte de nombreuses grottes, de dimensions souvent décamétriques. Quelques-unes sont de plus grande ampleur, dont la grotte du « Noû Bleû » récemment découverte, qui est un regard sur la rivière souterraine à quelques dizaines de mètres en amont de la résurgence. Les carrières ont dévoilé en plus de diverses grottes des phénomènes karstiques de type fantôme de roche. La karstogenèse de type fantôme de roche consiste en une altération modérée des carbonates produisant une séparation de phase. D’une part, la phase soluble comprend essentiellement le calcium, le magnésium, le bicarbonate et la silice colloïdale. Elle sort du système par la voie souterraine. D’autre part, une altérite résiduelle constitue la phase solide restante comprenant une partie des carbonates cinétiquement moins solubles comme la calcite sparitique et la dolomie pro parte, les insolubles comme les minéraux argileux, le quartz, et la matière organique. Cette phase solide évolue de façon isovolume lors d’une première étape et voit donc sa porosité augmenter, de même que sa fragilité mécanique. Cette première étape se déroule durant une période géologique où le potentiel hydrodynamique est très réduit, la fantômisation s’exerçant grâce à des circulations phréatiques très lentes mais chimiquement agressives. On obtient ainsi des volumes soit totalement circonscrits dans la masse rocheuse (pseudoendokarsts) soit sous forme de couloirs descendant du toit de la roche mère, remplis par l’altérite résiduelle. À Sprimont, la carrière du Coreux a dévoilé ces fantômes de roche. Durant une seconde phase, lorsqu’apparaît un potentiel hydrodynamique suite à une surrection et à l’incision des rivières, l’altérite peut être mécaniquement érodée par des circulations fluviatiles : les grottes « spéléologiques » se forment. Dans le site étudié, une cavité, la grotte « Nico », a été ouverte par l’avancée du front de la carrière. On y trouve une coupe sédimentaire montrant l’altérite résiduelle ravinée par des formations fluviatiles. Cet article décrit la coupe levée dans ces formations au travers de la lithostratigraphie, de la granulométrie et de la minéralogie des grains. La grotte « Nico » résulte de la coalescence de deux grottes superposées, le plancher rocheux séparant les deux cavités étant fantômisé et affaissé. Les parois et le sol sont des fantômes de roche dont l’altérite résiduelle est essentiellement formée de grains dolomitiques, tels les encrines dolomitisées. Les formations fluviatiles ravinent l’altérite suivant une surface chenalisante. Les grains sont constitués de grains remaniés d’altérite, calcite et dolomite, et d’une faible partie d’insolubles tels des grains de muscovite et de quartz en provenance des psammites famenniens. La série détritique est coiffée par un plancher stalagmitiques dont deux échantillons ont été datés de 53 851 ± 2493 et 61 542 ± 1235 ans B.P. ce qui situe l’érosion de l’altérite à une date relativement récente dans le Pléistocène supérieur. Ces phénomènes éclairent d’un jour nouveau la formation des grottes en Haute Belgique. L’évolution du karst de Sprimont trouve son origine dans un massif fantômisé partiellement érodé au cours de la surrection plio-quaternaire. L’apparition du potentiel hydrodynamique responsable de cette érosion trouve son origine dans les différences d’altitude entre pertes supérieures et résurgence à l’aval par enfoncement du niveau de base : la rivière Ourthe. Nous sommes confrontés à un holotype de spéléogenèse dans le cadre d’un relief appalachien. La grotte « Nico » et les phénomènes associés permettent de concevoir un modèle d’évolution des karsts de la Haute Belgique. Enfin, cet exemple montre aussi qu’une distinction claire peut être faite entre le terme karstogenèse qui englobe la fantômisation de celui de spéléogenèse qui ne concerne que le creusement des grottes spéléologiques par érosion mécanique de l’altérite résiduelle.

La précipitation du carbonate de calcium (CaCO3) biologiquement induite en milieu marin joue un rôle important dans le cycle biogéochimique du carbone. Cette biocalcification est gouvernée par quatre facteurs clés : le taux de carbone inorganique dissous dont dépend le taux de carbonates (CO32−) dans le système, le taux d’ions calciques (Ca2+), le pH et la disponibilité des sites de nucléation c’est-à-dire des zones de cristallisation primaire de la phase solide du minéral. Les bactéries impliquées dans la biocalcification marine vont alors agir sur un ou plusieurs de ces facteurs. Ce processus naturel, qui se produit dans divers contextes géologiques, peut être imité afin de développer un certain nombre de technologies permettant la séquestration des métaux lourds, la protection des métaux contre la corrosion, la restauration et le renforcement de matériaux préexistants et la consolidation de matériaux granulaires. Cette étude passe en revue les différentes activités métaboliques microbiennes menant à la précipitation du CaCO3 ainsi que leurs applications potentielles en milieu marin.

Abstract La faille d’Aigion appartient à un système de failles normales à pendage nord affectant la bordure sud du golfe de Corinthe, témoin d’une extension active d’échelle régionale caractérisant la région égéenne. Les carottes du forage AIG-10, qui a traversé cette faille, montrent la présence d’une zone endommagée et d’une gouge. Ce travail présente une analyse des lames minces faites à partir de ces carottes. Il confirme la zonation en termes de fracturation à l’approche de la faille. Loin de cette dernière, la fracturation héritée de la phase compressive de l’orogenèse hellénique est dominante, bien qu’il existe aussi une famille E-W liée à l’extension actuelle. Toutes ces fractures sont scellées et le remplissage est similaire d’un point de vue luminescence au calcaire hôte. A l’approche du coeur, la quantité de fractures liées à la faille augmente; le remplissage de ces fractures indique, en cathodoluminescence, le passage de plusieurs fluides qui seraient d’origine externe, et la dernière génération de fractures est encore ouverte. Au mur de la faille, sous 5 m d’épaisseur verticale de cataclasite et d’ultracataclasite dans les calcaires et radiolarites (coeur de faille) et 13 m d’épaisseur verticale de gouge dans les radiolarites, les observations sont plus limitées, car la présence d’un karst a restreint les possibilités de carottage. Néanmoins, on peut observer que le remplissage des fractures liées à l’extension est différent de ce qui nous a été dévoilé au toit. Ceci suggère que la faille, transversalement imperméable aujourd’hui, l’a toujours été. L’analyse de la succession des ciments met en évidence une perméabilité parallèle à la faille à la faveur d’un système de fractures et fentes jeunes et ouvertes, pendant qu’est discuté le transfert de fluides par rapport aux stades de propagation de la faille.

L’obduction, charriage de la lithosphère océanique sur la croûte continentale, à l’origine des ophiolites, a été défini suite à la révolution de la tectonique des plaques. Dans un premier temps, les analyses ont surtout porté sur la pétrographie et la géochimie des ensembles ophiolitiques (par ex. Vourinos en Grèce, Troodos à Chypre, nappe du Semail en Oman). Notre étude concerne principalement un secteur des Hellénides, le massif de l’Othrys, où l’on peut observer un système ophiolitique complet représenté par un empilement de nappes mises en place pendant l’obduction de l’Océan téthysien Maliaque. L’existence d’une couverture crétacée discordante sur ces nappes, permet de les attribuer, sans équivoque, au processus d’obduction du Jurassique moyen-supérieur. Le dispositif structural est constitué de trois nappes ophiolitiques recouvrant un ensemble de cinq autres nappes correspondant à l’écaillage de la marge continentale sous ces nappes ophiolitiques. Dans ce massif, les ophiolites datées du Jurassique moyen (Mega Isoma et Metalleion) présentent des caractéristiques en partie comparables (répartition, nature pétrographique, âge) à celles des ophiolites du Vourinos-Pinde du Nord, supposées être nées au sein de la plaque supérieure d’une zone de subduction. En revanche, nous avons pu mettre en évidence, en Othrys, des nappes originales : i) une nappe ophiolitique de pillow-lavas du Trias (Fourka, de type MORB) témoin de la période initiale de l’océan ; ii) des nappes issues de la marge distale permettant de reconstituer précisément cette marge. L’analyse de ces différentes nappes nous a permis de reconnaître ou de préciser certaines modalités du processus d’obduction : i) la mise en place tectonique d’une unité (Fourka) appartenant à la plaque plongeante au niveau d’une subduction (et non pas à la plaque supérieure) ; ii) la genèse de certaines nappes à partir de failles normales listriques liées au rifting triasique (processus d’inversion tectonique positive) ; iii) les modalités de déplacement des nappes sur le domaine continental (marge et plate-forme) par l’analyse des mélanges à blocs nés à l’avant des nappes. Deux événements tardi-obduction ont également été étudiés : la genèse d’un bassin d’avant-chaîne et le développement de fenêtres tectoniques au cœur des nappes.

L'évolution de la chimie des sols et des eaux dans trois petits bassins-versants subméditerranéens granitiques recevant d'importants apports atmosphériques de S04 et de poussières sahariennes a été simulée, de 1845 à 2125, en utilisant le modèle MAGIC. Ce modèle biogéochimique global comporte une série de relations d'équilibre entre les phases gazeuse, liquide et solide (adsorption de soufre, solubilité de l'aluminium, échanges cationiques, système C02/carbonates, dissociation des acides organiques) et une comptabilisation des flux d'éléments (entrées atmosphériques, sorties hydrologiques, immobilisation biologique, altération). Les bassins versants diffèrent par l'historique récente de leur utilisation par l'homme : la pelouse pâturée qui les recouvraient en 1845 n'a subsisté que dans un bassin : elle a été remplacée vers 1930 par une pessière dans l'un des bassins, et colonisée, après abandon, par une hêtraie dans l'autre. Les simulations montrent que le bassin couvert de pelouse a peu souffert de l'augmentation de l'acidité des pluies au cours du XXe siècle, et pourrait subir les apports actuels pendant plus de 100 ans sans dommage. Les deux bassins forestiers s'acidifient fortement depuis 1970 par les effets combinés de la pollution et des reboisements. Pour la pessière, seule une réduction d'au moins 60 % des apports soufrés permettrait d'inverser le processus. Le vieillissement naturel de la hêtraie produirait une amélioration même sans réduction des dépôts acides, en diminuant le taux d'assimilation de cations. Les deux facteurs acidifiants agissent donc en synergie, mais dans le cas de la pessière l'augmentation des apports acides due à l'effet filtrant des frondaisons est prépondérant, alors que dans la hêtraie, la forte immobilisation cationique dans la biomasse perenne jolie un plus grand rôle.

La mer Méditerranée est souvent considérée comme un océan laboratoire pour comprendre les changements globaux liés à l’augmentation de CO2 atmosphérique. Ce travail, basé sur l’étude de données recueilles dans trois régions méditerranéennes, étudie les variations du CO2 océanique dans ce bassin. À l’échelle de la saison, outre les changements de température, le contenu en alcalinité influe sur le contenu en CO2 en Méditerranée orientale, tandis que les changements en carbone total sont responsables des variations dans le bassin occidental. En zone côtière urbanisée, l’émission de CO2 anthropique conditionne les échanges air-mer de CO2. Cette étude montre que l’augmentation de carbone et l’acidification à l’échelle de plusieurs années ne sont pas seulement dues à l’augmentation du CO2 atmosphérique : le contenu en alcalinité module ces tendances dans le bassin oriental, tandis que, dans le bassin occidental, ces tendances sont vraisemblablement influencées par la dynamique des courants
The Mediterranean Sea is often considered as a laboratory ocean for understanding global changes related to the atmospheric CO2 increase. This work, based on the study of data collected in three Mediterranean regions, investigates the variations of oceanic CO2 in this basin. On a seasonal timescale, in addition to temperature changes, alkalinity content influences the CO2 content in the Eastern Mediterranean, while total carbon changes are responsible for variations in the Western Basin. In urbanised coastal areas, anthropogenic CO2 emission’ influences air-sea CO2 exchanges. This study shows that the carbon increase and the acidification on a multi-year timescale is not only due to the increase in atmospheric CO2: the alkalinity content modulates these trends in the eastern basin, while, in the western basin, these trends are likely influenced by current dynamics

La mer Méditerranée est caractérisée par une circulation rapide des masses d’eau, des concentrations faibles en nutriments avec un fort gradient d’oligotrophie, et une acidification plus rapide que pour l’océan global. Les Eaux Levantines Intermédiaires (LIW) reliant les deux bassins sont marquées par un minimum d’oxygène (O2). Les variabilités du contenu en O2, des nutriments et du carbone inorganique restent méconnues du fait de leur faible densité d’observation. Le développement et la validation d’une méthode neuronale CANYON-MED, spécifiquement conçue pour la Méditerranée, ont permis de dériver nutriments (nitrates, phosphates, silicates) et variables du système des carbonates (alcalinité totale, carbone total et pH) à partir de variables systématiquement mesurées (pression, température, salinité et O2, position spatio-temporelle). La dynamique du minimum d’O2 dans la LIW face à la variabilité des processus de ventilation des eaux intermédiaires en Méditerranée nord-occidentale a été étudiée sur la période 2012-2020. L’application de CANYON-MED a permis la description des tendances en nutriments et carbonates dans cette zone, face au phénomène intermittent de convection profonde. L’importance de la convection sur la ventilation des masses d’eau, et sur les tendances des nutriments et d’acidification sont mises en évidence, dans un contexte de stratification accrue par le changement climatique. Enfin, la ventilation de la LIW a été explorée dans sa zone de formation (le bassin Levantin) à l’aide de flotteurs Argo sur la période 2018-2019, nuançant l’injection d’O2 dans le patch de mélange
The Mediterranean Sea is characterized by rapid circulation of its water masses, low nutrient concentrations with a strong oligotrophy gradient, and a more rapid acidification than the global ocean. The Levantine Intermediate Waters (LIW) that connect the two basins are marked by a minimum of oxygen (O2). Variability in O2 content, nutrients, and inorganic carbon remain poorly understood given their low density of observation. The development and validation of a neural method CANYON-MED, specifically designed for the Mediterranean Sea, allowed to derive nutrients (nitrates, phosphates, silicates) and carbonate system variables (total alkalinity, total carbon and pH) from systematically measured variables (pressure, temperature, salinity and oxygen, position in time and space). The dynamics of the O2 minimum in the LIW in the face of variability in intermediate water ventilation processes in the northwestern Mediterranean was studied over the period 2012-2020. The application of CANYON-MED allowed the description of nutrients and carbonate trends in this area, in response to the intermittent deep convection phenomenon. The importance of convection on the ventilation of water masses, as well as on nutrient and acidification trends are thus highlighted, in a context of increased stratification by climate change. Finally, the ventilation of the LIW has been explored in its formation area (Levantine basin) using Argo floats over the period 2018-2019, nuancing the injection of O2 in the mixing patch

Un intense metamorphisme de type hydrothermal oceanique affecte la sequence crustale de l'ophiolite de semail en oman. On etudie les flux chimiques et les gradients geothermiques grace aux inclusions fluides pour caracteriser les episodes majeurs des circulations hydrothermales

Ce travail présente une étude de géochimie comparative entre les Terres rares (TR) et les éléments Y, Zr, Nb, Hf, Ta et Th dans le système exogène océanique. Il s'appuie sur la cohérence de comportement entre ces éléments dits hygromagmaphiles dans le cadre des processus magmatiques. Les résultats obtenus montrent que ces éléments subissent des fractionnements très importants dans le système exogène, depuis extraction à partir des roches jusqu'à leur incorporation dans les sédiments océaniques. Au cours de l'halmyrolyse, Les Tr peuvent être significativement évacuées tandis que les éléments Zr, Nb, Hf et Ta restent inertes. Les teneurs extrêmement faibles en éléments hygromagmaphiles dans les sédiments hydrothermaux suggèrent que ces éléments sont probablement peu remobilisés par les réactions à haute température dans la croûte océanique. Dans les sédiments terrigènes, la distribution de ces éléments traduit un phénomène d'héritage à partir des grands ensembles géologiques dont ils sont issus. Par rapport aux chondrites, les sédiments pélagiques sont enrichis en Tr relativement aux autres éléments hygromagmaphiles étudiés et des fractionnements peuvent apparaître au sein des paires d'éléments Y-Tb, Zr-Hf ET Nb-Ta. Ces fractionnements apportent des contraintes sur le rôle potentiel de sédiments vis-à-vis du magmatisme orogénique et océanique

L’objectif de la thèse s’inscrit dans le cadre de contribuer à l’estimation des paramètres du système des carbonates en Mer Méditerranée, en particulier la pression partielle du CO2 dans l’eau (pCO2sw), l’alcalinité totale (AT), le carbone inorganique total (CT) et le pH. En premier lieu, on a calculé à partir des données des campagnes Boum en 2008 et MedSeA en 2013 les coefficients de mélange des masses d’eau dans les bassins Ouest et Est. L’analyse de ces coefficients nous a permis d’étudier l’évolution des masses d’eau en Mer Méditerranée entre les années 2008 et 2013.En deuxième lieu, on a présenté à partir des données de la mission MedSeA en mai 2013, les résultats des mesures récentes de pCO2sw sur une section longitudinale assez étendue allant du détroit de Gibraltar jusqu’au sous-bassin Levantin. Les résultats ont indiqué que les bassins Ouest et Est sont gouvernés par deux régimes différents de pCO2sw. Ces deux régimes ont été influencés par les propriétés physico-chimiques assez distinctes des deux bassins. A partir des mesures directes de pCO2sw on a calculé les flux journaliers de CO2 à travers l’interface air-mer en mai 2013 et cela pour le trajet couvert par la mission MedSeA. Pour aboutir à une analyse plus globale on s’est référé dans une étude ultérieure, aux données des campagnes Thresholds et MedSeA. On a établit ainsi deux équations pour estimer en mai 2007 et 2013, la pCO2sw à partir des données satellites de température de surface, Chlorophylle_a et l’index de la couleur de la matière organique dissoute. Puis, on a calculé et cartographié les flux air-mer de CO2 en mai 2013 à l’échelle de toute la Mer Méditerranée et pour une résolution spatiale de 4 km.Ensuite, on a établi à partir des données de la mission MedSeA, des régressions linéaires pour estimer l’AT et le CT à partir de la salinité, et cela pour chaque sous-bassin de la Mer Méditerranée et pour plusieurs intervalles de profondeur. Ultérieurement, on s’est concentré aux données physico-chimiques dans les eaux de surface, compilées de plusieurs campagnes océanographiques entre 1998 et 2013. Les équations établies pour estimer l’AT et le CT dans les eaux de surface, ont indiqué que le meilleur polynôme inclue la salinité et la température. Ces polynômes ont été appliqués sur les cartes climatologiques de température et de salinité du World Ocean Atlas, pour cartographier les variabilités spatiales et saisonnières de l’AT et du CT sur une moyenne de 7 ans. En outre, à partir des données de la mission MedSeA, on a estimé les concentrations en carbone anthropique (CANT) et la variation de l’acidification (∆pH) en Mer Méditerranée. Les résultats ont indiqué que la Mer Méditerranée est fortement contaminée par le CANT avec des concentrations bien plus élevées que celles enregistrées dans l’océan Pacifique ou Indien. Le calcul du ∆pH a indiqué que la Mer Méditerranée est déjà acidifiée de la surface jusqu’en profondeur. Enfin, on a présenté un modèle pour prédire le ∆pH en fonction de concentrations théoriques de CANT. On a montré que le seuil en CANT pour lequel l’acidification va fortement s’intensifier en Mer Méditerranée est déjà atteint. Aussi, les eaux profondes des bassins Occidental et Oriental, deviendront très probablement sous saturées par rapport à la calcite et à l’aragonite d’ici la fin du siècle prochain
The objective of the thesis is to contribute to the estimation of the carbonate system parameters in the Mediterranean Sea, in particular the partial pressure of CO2 in water (pCO2sw), total alkalinity (AT), total inorganic carbon (CT) and pH.The study was initiated by an adequate calculation of the water masses mixing coefficients in the Western and Eastern basins, using data from the Boum and MedSeA cruises in 2008 and 2013, respectively. The analysis of the mixing coefficients, allowed us to study the evolution of water masses in the Mediterranean Sea between the years 2008 and 2013.Subsequently, using data from the 2013 MedSeA cruise, we presented the results of recent measurements of pCO2sw on a wide longitudinal section from the Strait of Gibraltar to the Levantine sub-basin. The results indicated that the Western and Eastern basins were characterized by two different pCO2sw regimes. These regimes were mainly affected by the distinctive physico-chemical properties of each basin. From the direct measurements of pCO2sw we calculated along the track of the MedSeA cruise, the daily CO2 fluxes across the air-sea interface in May 2013. To achieve a more comprehensive analysis, we referred in a consecutive study to the data of the Thresholds and MedSeA cruises. From these data, we provided two equations to estimate in May 2007 and 2013; pCO2sw from satellite data of sea surface temperature, Chlorophyll_a and the chromophoric dissolved organic matter index. Furthermore, we calculated and mapped the air-sea CO2 fluxes in May 2013 across the whole Mediterranean Sea, with a spatial resolution of 4 km.Successively, we established from the MedSeA cruise data, linear regressions to estimate AT and CT from salinity, in each sub-basin of the Mediterranean Sea and for several depths. Later on, we focused on the physico-chemical data in surface waters, compiled from several oceanographic cruises between 1998 and 2013. The equations developed to estimate the AT and CT in surface waters, indicated that it is best to include in these polynomials both salinity and temperature. These polynomials were applied to the climatological fields of salinity and temperature of the World Ocean Atlas, in order to map the spatial and seasonal variability of AT and CT on a 7 years average.Moreover, we estimated from the MedSeA cruise data, the concentrations of anthropogenic carbon (CANT) and the variation of acidification (ΔpH) in the Mediterranean Sea. The results indicated that the Mediterranean Sea is heavily contaminated by CANT, with higher concentrations than those recorded in the Pacific or Indian Ocean. Also, the calculated ΔpH indicated that the Mediterranean Sea is already acidified from the surface to the deep waters. Finally, we presented a model to predict the ΔpH according to theoretical concentrations of CANT. Consequently, we showed that we already reached the tipping point of CANT, for which the acidification will strongly intensify in the Mediterranean Sea. Moreover, the deep waters of the Western and Eastern basins are very likely to become under saturated in calcite and aragonite by the end of the next century

Ce travail a pour objectif principal de montrer l'apport des flotteurs de surface pour l'etude de la circulation oceanique. La premiere partie montre que les limites de capacite et de precision de localisation du systeme argos vont au-dela des besoins des oceanographes. En ameliorant les traitements, on peut obtenir des precisions de 50 a 100 m sur une localisation instantanee et de 10 a 20 m (en relatif) pour des points fixes. La circulation moyenne en atlantique nord est ensuite calculee a partir de 135 flotteurs de surface. Une composante ageostrophique - d'amplitude environ 2% celle du vent et a 45 a droite en moyenne de son axe est estimee. Les temps integraux et les diffusivites turbulentes (hors gulf stream) sont respectivement compris entre 2 et 5 jours et 2 et 8 10#7 cm#2s#-#1. Les diffusivites calculees a partir de la variabilite de la topographie de surface semblent sous-estimees. Leurs gradients montrent que les vitesses moyennes des flotteurs lagrangiens peuvent etre legerement biaisees. Dans la troisieme partie, les energies cinetiques tourbillonnaires obtenues par l'altimetrie (geosat) et les flotteurs de surface sont comparees et un tres bon accord est obtenu. L'apport specifique de l'altimetrie est mis en evidence en calculant les spectres en nombre d'onde de la topographie de surface sur l'atlantique nord. Enfin, deux techniques de combinaison des flotteurs de surface a l'hydrologie et aux flotteurs profonds sont presentees. Une analyse objective multivariee pouvant prendre en compte un champ moyen non uniforme est utilisee pour decrire un tourbillon associe au front des acores. Les fonctions de correlation sont obtenues par l'altimetrie. On montre que les flotteurs de surface utilises suivent les courants geostrophiques. Un modele inverse permet d'estimer une circulation stationnaire geostrophique dans l'atlantique nord-ouest satisfaisant des contraintes de non divergence 3d, de conservation de la densite potentielle et de pompage d'ekman. La compatibilite des donnees et l'apport des flotteurs lagrangiens sont montres

L'île de La Réunion est un système océanique volcanique dont l'essentiel du volume est immergé. Sa structure interne est investiguée par approches géophysiques, gravimétrique, magnétique et électromagnétique, offrant un modèle du système à grande échelle. La couverture gravimétrique du Piton de la Fournaise permet de distinguer les sources superficielles et profondes. Des variations gravimétriques associées à l'effondrement du Dolomieu en 2007 sont étudiées en terme de déplacaments de masse au sein de l'édifice. Le Piton des Neiges apparaît organisé autour d'un système hypovolcanique de grande extension. La corrélation entre sa morphologie et la topographie suggère une relation entre la subsidence du complexe et celle des dépressions sus-jacentes. La couverture de formations récentes, présente des épaisseurs variables et permet de recontruire la morphologie de l'île à la transition Brunhes-Matuyama. A l'échelle du système immergé, la morphologie de deux larges zones de constructions volcaniques anciennes est proposée, à l'E et au SO de l'île remettant en question les interprétations sismiques. La morphologie générale de l'édifice construit est reconstituée. Le plateau côtier est interprété en terme d'accumulations de hyaloclastites et de pillow lavas. Les quatre excroissances sous-marines sont principalement composées d'accumulation de dépôts d'avalanches de débris, dont les contrastes internes de densité peuvent être corrélés avec certaines unités géologiques observées en surface. Une étude comparative entre l'édificice de la Réunion et d'autres îles océaniques met en lumière les analogies et dissemblances morphologiques, structurales et géophysiques entre différents systèmes volcaniques océaniques

L'Ile de La Réunion est un système océanique volcanique dont l'essentiel du volume est immergé. Sa structure interne est investiguée par approches géophysiques, gravimétrique, magnétique et électromagnétique, offrant un modèle du système à grande échelle. La couverture gravimétrique du Piton de la Fournaise permet de distinguer les sources superficielles et profondes. Des variations gravimétriques associées à l'effondrement du Dolomieu en 2007 sont étudiées en termes de déplacements de masse au sein de l'édifice. Le Piton des Neiges apparaît comme un immense volcan organisé autour d'un système hypovolcanique de grande extension. La corrélation entre sa morphologie et la topographie suggère une relation entre la subsidence du complexe et celle des dépressions sus-jacentes. La couverture de formations récentes, incomplète, présente des épaisseurs variables et permet de reconstruire la morphologie de l'île à la transition Brunhes-Matuyama. A l'échelle du système immergé, la morphologie de deux larges zones de constructions volcaniques anciennes est proposée, à l'E et au SO de l'île, remettant en question les interprétations sismiques. La morphologie générale de l'édifice construit est reconstituée. Le plateau côtier est interprété en termes d'accumulation de hyaloclastites et de pillow lavas. Les quatre excroissances sous-marines sont principalement composées d'accumulation de dépôts d'avalanches de débris, dont les contrastes internes de densité peuvent être corrélés avec certaines unités géologiques observées en surface. Une étude comparative entre l'édifice de La Réunion et d'autres îles océaniques met en lumière les analogies et dissemblances morphologiques, structurales et géophysiques entre différents systèmes volcaniques océaniques.

La connaissance des aléas hydrologiques extrêmes occupe une place importante dans les recherches actuelles. Les crues sont, en particulier, des phénomènes naturels connus qui se produisent de façon récurrente en France et notamment en Basse-Normandie, provoquant des inondations toujours plus dommageables. Les raisons en sont multiples : une vulnérabilité grandissante des sociétés dans les secteurs à risque mais aussi, une méconnaissance de l'aléa et une simplification de la compréhension des crues par des modèles hydrologiques universels. Or les crues sont des phénomènes intégrateurs, reflet du climat et de sa variabilité mais aussi de toute la géographie du bassin versant (composantes naturelles et humaines). Jusqu'à présent, cette continuelle interaction des facteurs et des processus a rarement été prise en compte par les modèles hydrologiques généraux. Cette recherche propose donc une alternative à la vision purement hydrologique des faits. Elle met en évidence la complexité géographique des phénomènes hydrologiques en relation avec le milieu naturel et humain. La première partie permet de poser les bases théoriques de la recherche et de montrer la diversité géographique de la région étudiée. Un deuxième point décrit et recherche les causes des crues (conditions permanentes ou non du milieu). Enfin la troisième partie analyse la variabilité spatio-temporelle de la réponse des bassins versants bas-normands par l'étude de quelques exemples significatifs de la diversité régionale. L'étude conclut sur la nécessité d'une approche critique des analyses uniquement hydrologiques. Une alternative peut être trouvée dans une approche hydrogéographique des crues, intégrant la notion de terroir hydrologique.

En Corse alpine, les minéralisations sulfurées associées aux ophiolites apparaissent à différents niveaux de la séquence ophiolitique depuis les péridotites (transformées le plus souvent en serpentinites) jusqu'aux basaltes en passant par les gabbros. Les textures et les paragenèses métalliques montrent que le dépôt de la minéralisation se fait en deux stades. Le premier stade est quantitativement prédominant. Il est caractérisé par une paragenèse primaire de haute température (300 à 400 °C. Cette paragenèse est dominée par les sulfures de fer. Il s'agit soit de la pyrite dans les basaltes et les gabbros ; soit de la pyrrhotite hexagonale dans les serpentinites. Le stade tardif est caractérisé par une paragenèse de basse température, dominée par les sulfures de cuivre (principalement chalcopyrite et cubanite) traduisant l'enrichissement en cuivre des fluides tardifs.
La mise en place des minéralisations sulfurées est liée à un système hydrothermal convectif établi dans la croûte océanique. Les interactions eau de mer - roches ont abouti à des transformations des roches à différents degrés de métamorphisme. L'étude minéralogique et paragénétique de ces transformations montre que le système hydrothermal a évolué en deux stades et avec une baisse de température. En se rapprochant des filons minéralisés, le quartz devient plus abondant et les minéraux secondaires s'enrichissent en fer. La pénétration des fluides jusqu'au dans le manteau supérieur est facilitée par les fissures des roches liées à la déformation intraocéanique.
Le système hydrothermal responsable du dépôt des minéralisations sulfurées est lié au magmatisme tardif de la série de Rospigliani. Cette série montre des caractères magmatiques, tectoniques et sédimentaires particuliers permettant de placer sa genèse au niveau d'une zone transformante. Ce magmatisme est précédé par celui de la série de l'Inzecca qui présente des affinités avec les tholéiites reconnues actuellement à l'aplomb des dorsales océaniques de type normal.
Le modèle génétique des minéralisations sulfurées associées aux ophiolites de Corse est comparable à ceux développés dans les rides océaniques actuelles et dans les ophiolites de Chypre et d'Oman.