Dynamique du cycle du carbone et évolution de la chimie de l’océan au cours d’un événement hyperthermal. Exemple du Toarcien (Jurassique inférieur) du Bassin de Paris.

L’histoire de la Terre au cours du Méso-Cénozoique est ponctuée de bouleversements climatiques rapides, souvent accompagnés de changements brutaux dans la dynamique du cycle du carbone, et de ses isotopes. Un certain nombre de ces événements dits hyperthermaux sont accompagnés de dépôts de faciès black shales, et d’extinctions biologiques, parfois majeures. Au cours du Jurassique inférieur, le Toarcien (-184 Ma) enregistre une des perturbations climatiques les plus sévères, entraînant le dépôt de la roche mère du Bassin de Paris (Schistes carton) dans un contexte d’extinctions biologiques de second ordre. Un travail sédimentologique, géochimique et paléobiologique à très haute résolution mené sur le sondage GPF-Sancerre (Cher, France) a permis de reconstituer la succession d’événements conduisant au début de l’excursion négative du rapport isotopique du carbone à 250 millions d’années, et ainsi d’envisager ses causes. La séquence des événements suggère un lien causal entre magmatisme (province ignée du Karoo-Ferrar), injection massive et en paliers de carbone isotopiquement léger provenant probablement de réservoirs de gaz hydratés. L’augmentation des teneurs en CO2 atmosphérique qui en résulte culmine en un épisode d’acidification de l’océan et déclencha le développement généralisé d’un épisode anoxique océanique (OAE). L’enregistrement à haute résolution de cette étude permet également de démontrer la nature extrêmement rapide de la rétroaction du système océan-atmosphère, notamment par le biais de la séquestration de carbone dans les faciès organiques.