Newsletter – IODP Wilkes Land 318 L´expédition

Newsletter – IODP Wilkes Land 318
L´expédition océanographique IODP 318 ‘Wilkes Land’, menée au large de la Terre
Adélie en Antarctique de l´Est début 2010, est entrée dans sa dernière phase de
réalisation avant la publication des premiers résultats attendus pour 2012. A Edimbourg
s´est déroulé le ‘2nd post-cruise meeting’ réunissant les principaux acteurs de ce projet
international afin de discuter et de confronter les premières données obtenues. Ce projet
international auquel participe une équipe française composée de Xavier Crosta
(UMR5805EPOC, Université Bordeaux 1, Talence), Guillaume Massé et Johan
Etourneau (UMR7159LOCEAN, Université Pierre et Marie Curie, Paris), a pour but de
reconstituer l´évolution climatique de cette région depuis le début de son englacement il y
a 35 Ma (millions d´années) jusqu´à aujourd´hui. Le climat en Antarctique est un des
principaux moteurs de l´évolution climatique de la Terre. Sa couverture de glace, ses
courants marins ainsi que la productivité biologique qu´il abrite en sont les principaux
composants car ils agissent à la fois sur le rayonnement solaire, les échanges de gaz entre
l´océan et l´atmosphère, notamment ceux à effets de serre tel que le CO2, et la formation
d´eaux profondes qui affecte directement les conditions climatiques d’autres régions tels
les zones tropicales lorsque ces eaux réapparaissent le long des zones d´upwelling ou
encore la région de l’Océan Pacifique Nord. Ainsi, le moindre changement climatique se
produisant dans cette région peut bouleverser l´ensemble de l’équilibre climatique.
Etudier et comprendre son évolution au cours des périodes clés de son histoire est donc
un enjeu capital pour comprendre l´évolution du climat futur.
L´expédition IODP 318 dirigée par Carlotta Escutia (Instituto Andaluz de Ciencias de la
Tierra, Espagne), Henk Brinkhuis (NIOZ, Pays-Bas) et Adam Klaus (Manager logisticien
IODP), a permis d´obtenir à sept sites de forages (Fig.1) des archives sédimentaires
couvrant l´Oligocène (33.9-23.0 Ma), le Miocène (23.0-5.3 Ma), le Pliocène (5.3-2.6
Ma), le Pléistocène (2.6-0.011 Ma) et l´Holocène (les derniers 11000 ans) avec des taux
d´accumulation de sédiments parfois exceptionnels (voir Escutia et al., 2011). C´est
notamment le cas du site U1357 (cf. fig.1) qui couvre l´essentiel de l´Holocène avec un
taux record de près de 180 mètres de sédiments laminés accumulés dans la dépression
Adélie (fig.2). Les archives sédimentaires provenant de ce site sur lesquels se focalise
l’équipe française permettent de reconstruire les conditions climatiques de cette région au
cours des derniers 11000 ans à une résolution jamais atteinte précédemment, allant de
l´échelle saisonnière à annuelle. Cependant, l´une des principales contraintes rencontrées
avec de tels taux d´accumulation concerne le modèle d´âge à appliquer. Le ‘2nd postcruise meeting’ a été l´occasion de discuter des différentes possibilités d´améliorer la
stratigraphie actuelle en incluant un nombre considérable d´âge carbone 14 (14C), environ
une centaine, analysées à partir de la matière organique ou des débris de poissons par
exemple retrouvés dans les sédiments, combinés aux dernières méthodes de pointe tel le
14
C sur les acides gras. Cette stratigraphie sera de plus affinée grâce à l’étude des taux
actuels d´accumulation déterminés dans cette région par le plomb (210Pb) sur laquelle
travaille l´équipe française. Cette dernière dispose d´un soutien logistique de l´IPEV
(Institut Paul Emile Victor, Brest) afin de récupérer régulièrement des carottes d´interface
qui permettent de comprendre les processus sédimentaires de cette région. Outre la
stratigraphie, cette réunion a permis aussi de montrer les premiers résultats obtenus à
l´aide des différents outils paléoclimatiques qui sont utilisés à ces différents sites. Ceux-ci
incluent notamment les données XRF qui permettent la détermination de la concentration
des différent éléments traces présents dans le sédiment tel que le fer, le souffre, le barium,
… afin de comprendre l´origine du transport de chacune de ces particules, l´utilisation
des biomarqueurs tels que les HBIs pour la couverture de glace ou encore le TEX86 pour
la température de la colonne d´eau, le comptage des diatomées pour retracer les
conditions océaniques, les concentrations en opale biogénique pour reconstruire la
production globale de diatomées, le rapport Mg/Ca et le rapport isotopique du carbone
des foraminifères planctoniques pour la température et la ventilation des eaux de surface.
Les premiers résultats semblent prometteurs. Ils ont été présentés à l´ISAES, le 11ème
‘International Symposium on Antarctic Earth Sciences’ à Edimbourg, qui a suivi ce
workshop. Ils ont notamment montré que le climat en Terre Adélie pouvait être
extrêmement variable au cours des derniers 10 000 ans et présenter des similitudes avec
certaines autres régions de l´Antarctique tel qu´en Péninsule Antarctique ou encore à
Prydz Bay suggérant une réponse globale de l’Antarctique aux changements climatiques
passés. De plus, ils ont révélées une accélération de la fonte de la banquise depuis le
début du XXème siècle. Ces premières hypothèses, qui méritent de plus fines
comparaisons, devraient être présentées au cours des prochains grands congrès
internationaux.
Johan Etourneau
Référence :
Escutia, C., Brinkhuis, H., Klaus, A., and the Expedition 318 Scientists, 2011. Proc.
IODP, 318: Tokyo (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.).
doi:10.2204/iodp.proc.318.2011.
(http://publications.iodp.org/proceedings/318/318title.htm)
Figure 1. Localisation des différents sites IODP forés au cours de la campagne Wilkes
Land en Antarctique de l’est entre janvier et mars 2010.
Figure. 2 Image des 19 carottes constituant le Site IODP U1357B. Les 175 m de
sédiments correspondent essentiellement à des sédiments Holocène couvrant les derniers
11 000 ans.