Une méthode innovante ouvre de nouvelles perspectives pour reconstruire les conditions climatiques des époques passées –

  • FrançaisFrançais



  • Les coraux précipitent leurs squelettes calcaires (carbonate de calcium) à partir de l’eau de mer. Pendant des milliers d’années, de vastes récifs coralliens se forment en raison du dépôt de ce carbonate de calcium. Lors des précipitations, les coraux préfèrent les groupes carbonates contenant des variantes spécifiques de l’oxygène (symbole chimique: O). Par exemple, plus la température de l’eau est basse, plus l’abondance d’un variant d’oxygène lourd, connu sous le nom d’isotope 18O, dans le carbonate précipité est élevée. Malheureusement, l’abondance de 18O de l’eau de mer influence également l’abondance de 18O dans le carbonate de calcium – et la contribution de 18O de l’eau de mer ne peut pas être résolue lors de la détermination des températures en se basant uniquement sur les abondances de carbonate 18O.

    Un grand pas en avant a été la découverte que la composition isotopique du carbonate précipité permet des déterminations de température indépendantes de la composition de l’eau si l’abondance d’un groupe carbonate spécifique très rare est mesurée. Ce groupe carbonate contient deux isotopes lourds, un isotope de carbone lourd (13C) et un isotope d’oxygène lourd (18O) qui sont appelés «isotopes groupés». Les isotopes agglomérés sont plus abondants à des températures plus basses.

    Cependant, même avec cette méthode, il y avait toujours un problème: le processus de minéralisation lui-même peut affecter l’incorporation d’isotopes lourds dans le carbonate de calcium (effets cinétiques). S’il n’est pas identifié, le biais introduit par ces effets cinétiques conduit à des déterminations de température inexactes. Cela vaut particulièrement pour les archives climatiques comme les coraux et les carbonates des grottes.

    Un groupe de recherche international dirigé par le professeur Jens Fiebig du département de géosciences de l’université Goethe de Francfort a maintenant trouvé une solution à ce problème. Ils ont développé une méthode très sensible par laquelle – en plus du groupe carbonate contenant 13C et 18O – l’abondance d’un autre groupe carbonate, encore plus rare, peut être déterminée avec une très grande précision. Ce groupe contient également deux isotopes lourds, à savoir deux isotopes lourds de l’oxygène (18O).

    Si les abondances théoriques de ces deux groupes carbonates rares sont tracées les unes contre les autres dans un graphique, l’influence de la température est représentée par une ligne droite. Si, pour un échantillon donné, les abondances mesurées des deux groupes de carbonates lourds produisent un point éloigné de la ligne droite, cet écart est dû à l’influence du processus de minéralisation.

    David Bajnai, ancien doctorant de Fiebig, a appliqué cette méthode à diverses archives climatiques. Entre autres, il a examiné diverses espèces de corail, les carbonates des cavernes et le squelette fossile d’un céphalopode ressemblant à un calmar (bélemnite).

    Aujourd’hui, le Dr Bajnai est chercheur post-doctoral à l’Université de Cologne. Il explique: «Nous avons pu montrer qu’en plus de la température, les mécanismes de minéralisation affectent également grandement la composition de nombreux carbonates que nous avons examinés. Dans le cas des carbonates de grotte et des coraux, les écarts observés par rapport au Le contrôle exclusif de la température confirme les calculs de modèles des processus de minéralisation respectifs menés par le Dr Weifu Guo, notre collaborateur à la Woods Hole Oceanographic Institution aux États-Unis. La nouvelle méthode, pour la première fois, permet d’évaluer quantitativement l’influence de la minéralisation processus lui-même. De cette façon, la température exacte de formation du carbonate peut être déterminée. “

    Le professeur Jens Fiebig est convaincu que la nouvelle méthode recèle un grand potentiel: “Nous validerons davantage notre nouvelle méthode et identifierons les archives climatiques particulièrement adaptées à une reconstruction précise et très précise des températures de surface de la Terre passées. Nous avons également l’intention d’utiliser notre méthode pour étudier l’effet de l’acidification anthropique des océans sur la minéralisation carbonatée, par exemple dans les coraux. La nouvelle méthode pourrait même nous permettre d’estimer les valeurs de pH des océans antérieurs. ” Si tout cela réussit, la reconstruction des conditions environnementales qui ont prévalu tout au long de l’histoire de la Terre pourrait être grandement améliorée, ajoute-t-il.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université Goethe de Francfort. .

    N'oubliez pas de voter pour cet article !
    1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
    Loading...

    Laisser un commentaire

    Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.