Thèmes de recherche | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Équipes de recherche

Géochimie des enveloppes externes

  Thèmes de recherche

Participantes : Céline Dessert, Pascale Louvat, Laëticia Faure, Caroline Gorge, Delphine Limmois

L'interaction de l'eau météoritique et des roches présentes à la surface de la Terre où règne un fort gradient géothermique conduit à des réactions d'altération chimique très différentes de celles observées dans les sols et en particulier à des eaux beaucoup plus minéralisées. Nous développons dans l'équipe des traceurs isotopiques et élémentaires permettant de comprendre les processus d'intéraction eau-roche en contexte hydrothermal et d'en estimer la contribution dans les grands cycles des élements (carbone, métaux, alcalins, halogènes).

 

Participants : Eric Gayer, Laurent Michon, Pascale Louvat, Antoine Lucas

La forte érosion des îles volcaniques a non seulement un impact environnemental (flux de sédiment dans les lagons, pollution etc...) mais aussi sociétal. Les populations grandissantes migrent, par manque de place, vers les zone d'altitude où l'érosion est la plus intense. Il est donc impératif de quantifier et comprendre les processus d'érosion dans les îles volcaniques pour aider à la gestion du territoire. L'utilisation des isotopes cosmogéniques permet de quantifier le temps de séjour des matériaux dans la zone critique. Dans un bassin versant, ce temps d'exposition au rayonnement cosmique est traduit en taux d'érosion. Le couplage de cette technique avec la technique des bilans géochimiques des rivières permet d'appréhender la part de l’altération chimique et celle de l'érosion physique dans l'érosion globale des îles volcaniques (Iles de La Réunion, Tahiti...).

 

Participants : Jérôme Gaillardet, Céline Dessert, Pascale Louvat, Julien Bouchez, Eric Gayer, Xu Zhang, Marie Kuessner, Quentin Charbonnier, Jean-Sébastien Moquet, Laëticia Faure, Caroline Gorge, Delphine Limmois

La Terre est la planète du cycle de l'eau. L'altération chimique est la réaction chimique qui se produit lorsque l'eau et les gaz atmosphériques réagissent avec les roches qui affleurent à la surface des continents. Ce mécanisme géologique, qui conomme du gaz carbonique et libère les éléments solubles, est important car susceptible de jouer un rôle sur l’évolution de la composition chimique de l’atmosphère, des fleuves, de l’océan, des roches sédimentaires et au travers du recyclage, sur l’évolution de la croûte continentale et du manteau. La potamologie chimique est l'étude de la composition chimique et isotopique des fleuves. Notre équipe développe diverses approches géochimiques pour comprendre comment les fleuves et les rivières enregistrent les processus d’altération affectant la partie la plus superficielle de la planète sur laquelle nous vivons, qui est donc une zone critique pour la géodynamique planétaire et pour son futur.

L’étude conjointe de l’altération chimique, de l’érosion physique et du transport fluvial est un des points forts de notre groupe, rendu possible par la proximité thématique et géographique avec l’Équipe de Dynamique des Fluides Géologiques de l’IPGP, et en particulier sa composante géomorphologique.

 

Participants : Laure Meynadier, Matthieu Buisson, Laëticia Faure, Caroline Gorge, Delphine Limmois

Nous nous intéressons au cycle des traceurs radiogéniques dans l’océan. Les traceurs radiogéniques sont issus de la désintégration radioactive d’un élément père. Les différents processus de différenciation de la Terre ont créé des hétérogénéités chimiques entre les éléments père et fils qui, au cours du temps qui s’écoule, se transforment en des hétérogénéités isotopiques de l’élément fils. Ainsi des croûtes continentales anciennes ou des roches volcaniques récentes ont des compositions isotopiques différentes. L’érosion et l’altération des continents transfert ces hétérogénéités à l’océan. Une fois dans l’océan ces éléments subissent différents processus et vont sédimenter plus ou moins rapidement suivant leur temps de résidence. Ainsi des éléments à long temps de résidence comme le Strontium ont des compositions isotopiques homogènes à l’échelle de l’océan global, reflétant des apports continentaux et hydrothermaux. Des éléments comme le Néodyme ou le Plomb ont des temps de résidences plus courts comparé au temps de mélange de l’océan, c’est pourquoi les compositions isotopiques de ces éléments sont différentes suivant les bassins océaniques, reflétant à la fois les apports continentaux locaux ou la circulation océanique régionale. L’osmium a un temps de résidence intermédiaire, intégrant donc spatialement et temporellement les différents processus que nous cherchons à comprendre de façon intermédiaire.