Citoyen / Grand public
Chercheur
Étudiant / Futur étudiant
Entreprise
Partenaire public
Journaliste
Enseignant / Elève

Vers un meilleur déchiffrage des paléoclimats dans l’archive sédimentaire

Les microfossiles de calcite préservés dans les sédiments sont largement utilisés pour reconstituer les conditions océanographiques et les climats de la Terre dans le passé. L'analyse de leur composition chimique, et plus particulièrement isotopique, permet de retrouver certaines des conditions (de température, d'acidité, de concentration de CO2 dissous) dans lesquelles vivaient les microorganismes qui ont produits ces biominéraux.

Vers un meilleur déchiffrage des paléoclimats dans l’archive sédimentaire

Vue en microscopie électronique à balayage de deux coccosphères d'algues unicellulaires

Date de publication : 28/02/2017

Presse, Recherche

Thèmes liés : Origines

Les coccolithes sont des disques calcaires de quelques micromètres de diamètre et produits par un groupe d’algues unicellulaires vivant à la surface des océans : les coccolithophoridés. Ces coccolithes forment une part importante, voire dominante, des sédiments marins depuis le Jurassique. Cependant, ils ne sont que très peu utilisés pour ces paléo-reconstructions du fait de leur petite taille, à l’inverse des foraminifères qu’il est possible de séparer sous la loupe binoculaire. Un autre problème majeur dans l’utilisation des coccolithes en paléocéanographie repose sur l’empreinte biologique (ou effet vital) qui distord la composition géochimique de la calcite et empêche d’accèder aux conditions environnementales recherchées. Des travaux précédents ont reliés empiriquement l’expression de l’effet vital à la vitesse de croissance de l’algue qui est elle-même reliée à la concentration de CO2 disponible dans le milieu.

Dans un article publié récemment dans la revue Nature Communications, une équipe internationale composée de chercheurs de l’Université d’Oxford, de l’Université de Washington à Saint-Louis, de l’Institut de Physique du Globe de Paris et du Plymouth Marine Laboratory est parvenue à modéliser les flux de carbone entrant et sortant dans des cellules de coccolithophoridés cultivées en laboratoire, et de formaliser bionumériquement la composition isotopique en carbone (δ13C) de la calcite produite en fonction des paramètres environnements, mais également les échanges intracellulaires de carbone et le partitionnement du CO2 entre le chloroplaste pour réaliser la photosynthèse et la vésicule de calcification pour permettre la biominéralisation.

Vue en microscopie électronique à balayage de deux coccosphères d'algues unicellulaires mises en culture pour cette étude : Coccolithus pelagicus ssp. braarudii (à gauche) et Gephyrocapsa oceanica (à droite).

Ce nouveau modèle mathématique, et la compréhension des effets vitaux qu’il permet, ouvrent la voie à l’étude d’une importante composante de l’archive sédimentaire qui reste pour l’heure largement sous-exploitée. La mesure des δ13C des coccolithes sédimentaires qu’il est possible de microséparer permettra à terme, en intégrant ces contraintes biogéochimiques, de remonter à la concentration en CO2 dissous de l’océan et de l’atmosphère au moment de la formation du biominéral, et ainsi d’améliorer encore notre boite à outil paléocénographique.

 

Réf : H.L.O.M. McClelland, J. Bruggeman, M. Hermoso, R.E.M. Rickaby, The origin of carbon isotope vital effects in coccolith calcite : www.nature.com/articles/ncomms14511

Dernières actualités
« Jerk » : une nouvelle méthode prometteuse pour l’alerte précoce des éruptions volcaniques
« Jerk » : une nouvelle méthode prometteuse pour l’alerte précoce des éruptions volcaniques
Prévoir une éruption volcanique à temps pour alerter les autorités et les populations reste un défi majeur à l’échelle mondiale. Dans une étude publié...
L’instrument SPSS, contribution française du CNES et de l'IPGP, à bord de la mission américaine Artemis IV
L’instrument SPSS, contribution française du CNES et de l'IPGP, à bord de la mission américaine Artemis IV
Le CNES (Centre National d’Études Spatiales) et l’Institut de physique du globe de Paris, Université Paris Cité, sont fiers d’annoncer la sélection pa...
Distinctions internationales pour Daniel Neuville dans le domaine des sciences du verre
Distinctions internationales pour Daniel Neuville dans le domaine des sciences du verre
Daniel Neuville, directeur de recherche CNRS à l'IPGP a été distingué en 2025 par le prix Morey et a été élu en janvier 2025 à la présidence des comit...
Disparition de Jean-Robert Kienast
Disparition de Jean-Robert Kienast
Jean Robert Kienast nous a quittés le jeudi 27 novembre 2025. Né le 6 avril 1938 à Fès (Maroc), il effectue ses études secondaires au lycée Buffon. Il...