{"id":10106,"date":"2023-08-30T10:30:40","date_gmt":"2023-08-30T08:30:40","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=10106"},"modified":"2023-08-30T10:30:42","modified_gmt":"2023-08-30T08:30:42","slug":"deciphering-complexities-of-the-organic-carbon-cycle-in-the-smithian-and-spathian-substages-of-the-early-triassic","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2023\/08\/deciphering-complexities-of-the-organic-carbon-cycle-in-the-smithian-and-spathian-substages-of-the-early-triassic\/","title":{"rendered":"Deciphering Complexities of the Organic Carbon Cycle in the Smithian and Spathian Substages of the Early Triassic"},"content":{"rendered":"
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Th\u00e8se en sciences de la Terre, soutenue le 19 septembre 2023 par Franziska Blattmann, rattach\u00e9e \u00e0 l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.<\/em><\/p>\n\n\n\n

La pr\u00e9sente th\u00e8se vise \u00e0 mieux comprendre les perturbations du cycle du carbone suite \u00e0 l\u2019extinction Permien-Trias il y a environ 252 millions d\u2019ann\u00e9es, aujourd\u2019hui consid\u00e9r\u00e9e comme l\u2019extinction la plus massive dans l\u2019histoire de la Terre en raison de l\u2019\u00e9norme perte de faune qu\u2019elle a entra\u00een\u00e9e. Le Trias inf\u00e9rieur, l\u2019\u00e9poque apr\u00e8s l\u2019extinction Permien-Trias, est marqu\u00e9 par un r\u00e9tablissement biotique ralenti et de grandes perturbations du cycle du carbone.<\/p>\n\n\n\n

Le cycle du carbone est l\u2019ensemble d\u2019une multitude de processus de d\u00e9placement du carbone dans le syst\u00e8me terrestre. Il inclut le transfert du carbone entre les organismes vivants, l\u2019atmosph\u00e8re, le sol, les oc\u00e9ans et la g\u00e9osph\u00e8re, \u00e9galement appel\u00e9s des r\u00e9servoirs de carbone. Le carbone existe sous diff\u00e9rentes formes, notamment le dioxyde de carbone, la mati\u00e8re organique et le carbone inorganique. Le d\u00e9placement du carbone entre les r\u00e9servoirs est essentiel pour r\u00e9guler le climat sur la Terre et pour la vie sur notre plan\u00e8te. Les perturbations du cycle du carbone peuvent entra\u00eener des changements consid\u00e9rables du climat et des \u00e9cosyst\u00e8mes. L\u2019\u00e9tude de perturbations du cycle du carbone survenues dans le pass\u00e9, en particulier celles li\u00e9es \u00e0 des extinctions massives, permet de comprendre comment le climat de la Terre et les \u00e9cosyst\u00e8mes ont r\u00e9agi \u00e0 ces perturbations. Ces connaissances sont d\u2019autant plus importantes parce qu\u2019elles peuvent contribuer \u00e0 anticiper et \u00e0 att\u00e9nuer potentiellement les effets du changement climatique actuel et futur.<\/p>\n\n\n\n

Aujourd\u2019hui comme dans le pass\u00e9 g\u00e9ologique, les perturbations du cycle de carbone se manifestent par les fluctuations des isotopes de carbone. Les isotopes sont d\u00e9fini par le nombre de neutrons dans le noyau d\u2019un \u00e9l\u00e9ment. Les isotopes stables de carbone sont 12<\/sup>C et 13<\/sup>C, le premier \u00e9tant le plus commun et le plus l\u00e9ger isotope de carbone, le deuxi\u00e8me plus rare et plus lourd, car il contient un neutron de plus. Cette diff\u00e9rence de poids entra\u00eene une incorporation pr\u00e9f\u00e9rentielle de 12<\/sup>C dans les r\u00e9actions chimiques telles que la photosynth\u00e8se. Dans la photosynth\u00e8se, lorsque les organismes vivants absorbent le dioxyde de carbone (CO2<\/sub>) de l\u2019atmosph\u00e8re pour les transformer en sucres (c.-\u00e0-d. en carbone organique), l\u2019isotope de carbone 12<\/sup>C, plus l\u00e9ger, est plus susceptible d\u2019\u00eatre incorpor\u00e9. Il en r\u00e9sulte un rapport 13<\/sup>C\/12<\/sup>C caract\u00e9ristique, le \u03b413<\/sup>C. Cette absorption pr\u00e9f\u00e9rentielle s\u2019appelle fractionnement, et elle permet d\u2019utiliser les isotopes de carbone pour retracer l\u2019origine, les flux et les rapports entre les diff\u00e9rents r\u00e9servoirs de carbone au sein du cycle du carbone.<\/p>\n\n\n\n

Ma th\u00e8se porte sur les sous-\u00e9tages stratigraphiques du Smithien et du Spathien du Trias inf\u00e9rieur, environ 2 million d\u2019ann\u00e9es (Ma) apr\u00e8s l\u2019extinction Permien-Trias et s\u2019\u00e9tendant sur quelques 2,5 Ma. Les travaux r\u00e9alis\u00e9s par le pass\u00e9 ont montr\u00e9 que la transition du Smithien au Spathien est marqu\u00e9e par une variation positive de \u03b413<\/sup>C \u00e0 l\u2019\u00e9chelle globale, le passage d\u2019un climat \u00ab de serre \u00bb \u00e0 un climat \u00ab glaciaire \u00bb, la radiation biologique, des vagues d\u2019extinction d\u2019organismes marins et un changement de la v\u00e9g\u00e9tation terrestre. Les r\u00e9sultats de ma th\u00e8se approfondissent nos connaissances en montrant que la s\u00e9questration du carbone de l\u2019atmosph\u00e8re vers les r\u00e9servoirs plus lents, tels que l\u2019oc\u00e9an profond, s\u2019est produite plus t\u00f4t et plus rapidement que ce que l\u2019on pensait auparavant. Les syst\u00e8mes marins et terrestres semblent avoir contribu\u00e9 diff\u00e9remment au cycle global du carbone par l\u2019\u00e9mission et la s\u00e9questration du carbone atmosph\u00e9rique au cours de la p\u00e9riode \u00e9tudi\u00e9e. C\u2019est ce que montrent les diff\u00e9rences entre les valeurs \u03b413<\/sup>C des r\u00e9servoirs terrestres et marins. Ces diff\u00e9rences peuvent \u00eatre li\u00e9es \u00e0 divers m\u00e9canismes qui ont une influence sur la production, le stockage et la destruction de carbone organique, notamment la productivit\u00e9 primaire, qui est associ\u00e9e au cycle des \u00e9l\u00e9ments nutritifs, mais aussi des facteurs biotiques et abiotiques contr\u00f4lant la pr\u00e9servation de la mati\u00e8re organique dans les s\u00e9diments marins et les sols, et des facteurs physiques li\u00e9s \u00e0 la temp\u00e9rature tels que la circulation oc\u00e9anique. Le cycle terrestre du carbone \u00e9tait soumis \u00e0 des fluctuations probablement en raison du changement de la v\u00e9g\u00e9tation dominante, de l\u2019augmentation du carbone pi\u00e9g\u00e9 dans les sols par le biais de la cr\u00e9ation hypoth\u00e9tique de perg\u00e9lisol et du ralentissement de la d\u00e9composition de la mati\u00e8re organique. Quant au syst\u00e8me marin, l\u2019efficacit\u00e9 de la pompe biologique du carbone a d\u00e9termin\u00e9 la s\u00e9questration du carbone dans l\u2019oc\u00e9an profond et les s\u00e9diments marins. La pompe biologique du carbone d\u00e9signe le processus par lequel les organismes marins facilitent le transport du carbone de la surface vers les fonds marins.Pour r\u00e9sumer, les r\u00e9sultats de cette th\u00e8se refl\u00e8tent un changement irr\u00e9versible des cycles terrestre et marin du carbone au cours de la p\u00e9riode \u00e9tudi\u00e9e. Les changements observ\u00e9s du cycle du carbone sont \u00e9troitement li\u00e9s \u00e0 et ont des effets positifs sur d\u2019autres cycles biog\u00e9ochimiques et la temp\u00e9rature. Comme pour la plupart des recherches, il reste beaucoup de travail \u00e0 faire afin d\u2019att\u00e9nuer davantage les effets du changement <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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