Enregistrement multi-marqueurs de l'évolution de la matière organique sédimentaire de la zone d'upwelling de Cabo Frio (SE Brésil) au cours de l'Holocène.
Résumé
Ce travail concerne l'étude multidisciplinaire de la matière organique (MO) d'une carotte sédimentaire, de 2,5 m de longueur, prélevé à 125 m de profondeur sur la plateforme continentale brésilienne au large du Cabo Frio (23°S; 42°W). L'objectif est de reconstituer la variabilité de ce système d'upwelling au cours de l'Holocène. Bien que moins intense que celles d'autres secteurs du monde, la cellule d'upwelling du Cabo Frio est la plus importante de la côte brésilienne. Son contrôle dépend de trois facteurs principaux : (1) la morphologie de la plateforme continentale et l'orientation de la ligne de côte, (2) la position de l'axe du courant du Brésil et (3) le régime des vents. Les événements d'upwelling de cette région ont une très forte signature saisonnière (été et automne austraux) et sont associés principalement à des vents d'E - NE. Nous avons abordé l'étude de la sédimentation organique de ce système par l'analyse de la MO préservée dans les sédiments. Les interprétations sont basées sur des données et images obtenues aux rayons X (SCOPIX), sur des analyses élémentaires (C, N et S totaux), des analyses par pyrolyse Rock- Eval (COT, IH, IO), ainsi que sur la détermination et la quantification du palynofaciès (analyse optique des constituants organiques résistants aux attaques acides). En parallèle, nous avons réalisé la mesure des abondances moléculaires relatives en alcénones et en n-alcanes, molécules dont les proportions permettent d'estimer respectivement les températures de la surface de l'océan et l'origine de la MO. Le modèle chronologique basé sur une dizaine de datations radiocarbone, nous a permis d'estimer les variations qualitatives et quantitatives de la MO sédimentaire au cours des derniers 12 000 ans. Les résultats montrent que les teneurs en carbone organique total (COT) varient fortement autoour de faibles valeurs (< 1,6 %), les indices d'hydrogène (IH) présentent des valeurs basses (188 mg HC/g COT en moyenne), tandis que les indices d'oxygène (IO) sont élevés (240 mg CO2/g COT en moyenne), correspondant à une MO de type III, c'est-à-dire une MO marine dégradée avec une influence continentale certaine. Ceci est confirmé par les autres analyses comme : (1) le rapport C/N présente des valeurs moyennes autour de 8,65 avec des valeurs plus basses vers la surface et des valeurs pouvant atteindre 50 à la base ; (2) l'analyse des palynofaciès confirme l'importance de la contribution organique terrestre, surtout à la base de la carotte (3) l'analyse des n-alcanes permet d'isoler des périodes de forts apports de végétaux supérieurs. Tous ces résultats mettent en évidence d'intenses phases érosives qui permettent le transport des particules organiques terrigènes jusqu'au la plateforme de Cabo Frio à l'occasion d'intenses pluies sur le continent. Ces époques de pluies sont probablement dues aux renforcements de la mousson sud-américaine. Les analyses des alcénones démontrent des températures d'eaux de surface relativement élevées (entre 24° et 28°C) pour une zone d'upwelling, et reflètent la saisonnalité et le caractère intermittent de l'upwelling au cours de l'Holocène contrôlé principalement par la variabilité des vents du NE.