Variations du climat nord-africain et de l'hydrologie des masses d'eau intermédiaires et profondes de la mer Méditerranée au cours du Quaternaire : études sédimentologiques, minéralogiques et géochimiques des sédiments marins

La circulation thermohaline méditerranéenne influence l'AMOC et les dépôts de sapropels. Cette étude examine les méthodes d'extraction des compositions isotopiques de Nd de l'eau de mer passée et la variabilité de la formation des eaux profondes pendant le dernier cycle climatique. Nos résultats montrent que l'εNd des foraminifères n'est pas affecté par la diagenèse des téphras. L'extraction séquentielle avec hydroxylamine hydrochloride donne des valeurs d'εNd cohérentes avec celles des foraminifères. L'εNd des eaux profondes de la mer Adriatique est resté constant durant les 16 derniers ka. L'étude de carottes de la Méditerranée orientale a permis de contraindre la variabilité de la formation des eaux profondes adriatique et égéenne pendant le dernier cycle climatique, notamment durant les dépôts des sapropels S1 et S5. La formation d'eau profonde adriatique (AdDW) s'est arrêtée pendant le dépôt du S1a et S1b. L'événement froid à ~8,2 cal kyr BP coïncide avec une diminution de l'εNd, impliquant une formation active d'AdDW, responsable de la ré-ventilation des eaux profondes et de l'interruption du S1 dans le nord de la mer Ionienne. Pour le S5, l'apport initial d'eau douce a entraîné une stratification des eaux profondes, limitant leur formation et induisant une signature locale d'εNd due à un échange prolongé entre l'eau de mer et les sédiments. Au cours du dépôt, les enregistrements d'εNd indiquent un mélange des eaux profondes et une diminution du gradient d'εNd entre les marges nord et sud du bassin Levantin, associés à la baisse des températures et à la diminution de l'apport du Nil. Cela a facilité la formation d'eaux profondes égéennes et renforcé légèrement la circulation profonde. Des analyses minéralogiques et géochimiques sur une carotte au sud de la Sardaigne ont permis de reconstituer les variations des apports détritiques d'Afrique du Nord et les processus climatiques associés sur 600 ka. Les périodes glaciaires et de faible insolation estivale sont liées à une augmentation des flux terrigènes, des teneurs en smectite et des rapports illite/kaolinite (I/K) plus élevés, suggérant une source de poussière principale dans le nord de l'Afrique du Nord (PSA1).Les périodes humides africaines montrent un rapport I/K plus faible et des compositions isotopiques en Sr et Nd indiquant une source sédimentaire principale dans la région tropicale méridionale, en accord avec un déplacement vers le nord de la ZCIT et l'extension de la végétation. Les émissions de poussières sont réduites et le matériel détritique est transporté vers le sud de la mer Tyrrhénienne par les paléo-fleuves tunisiens. Les apports de poussières de PSA1 résultent d'une interaction complexe entre les climats des hautes et basses latitudes de l'hémisphère Nord, pas uniquement de la migration de la ZCIT. Les variations des apports éoliens n'induisent pas de modifications de l'εNd des eaux profondes du sud de la mer Tyrrhénienne.