Mécanismes et temps d’érosion dans les îles volcaniques : apport des séries de l’uranium, des éléments majeurs et traces, exemple des Antilles et de la Réunion

devant le jury: C. ALLEGRE .................... Directeur de thèse F. CHABAUX..................... Rapporteur B. DUPRÉ ...................... Rapporteur H. ELDERFIELD ................. Examinateur C. FOUILLAC ................... Examinateur J. GAILLARDET ................. Co-directeur de thèse Résumé: Ce travail s'intègre aux études actuelles sur l'importance de l'altération des édifices volcaniques dans les bilans d'altération globaux. Cette thèse présente une étude géochimique multi-méthode (éléments majeurs et en trace, isotopes du strontium et déséquilibres radioactifs des séries de l'uranium) des phases dissoutes, particulaires et sableuses des rivières de la Guadeloupe, la Martinique et la Réunion. Nous avons pu, d'une part caractériser les processus d'altération et leur origine (surface et subsurface) et quantifier leurs flux, et d'autre part déterminer les temps d'altération et d'érosion pour ces bassins versants. Le bilan hydrologique établi sur chaque île montre l?importance des circulations de subsurface avec des flux 2 à 5 fois plus élevés que ceux déterminés pour les rivières. Ces taux d'altération chimique totaux (400 à 1300 t/km2/an aux Antilles et 60 à 170 t/km2/an à la Réunion) extrapolés à l'ensemble des îles volcaniques du globe montrent leur contribution majeure dans les flux de matériel apporté aux océans. Des taux d'érosion mécanique très élevés ont été calculés par 3 bilans de masse différents (en moyenne 2350 t/km2/an aux Antilles et 9500 t/km2/an à la Réunion) illustrant ainsi le régime torrentiel de ces rivières en contexte de volcanisme actif. Les temps d?altération (0 à 65 ka en Guadeloupe, 0 à 150 ka en Martinique et 55 à 90 ka à la Réunion) sont corrélés aux âges des bassins et tendent vers une valeur de seuil d'altérabilité. Les rapports (230Th/238U) mesurés dans les eaux permettent d'estimer des temps de résidence de ces espèces dissoutes. Ils sont de 100 à 1000 fois plus élevés pour les eaux de subsurface que pour les rivières.