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Juil 19

Financement par l’ANR du projet RECA porté par Cécile Gautheron

Le projet « Relation entre le changement climatique et l’altération » RECA, porté par Cécile Gautheron (GEOPS, équipe Relief, Bassin et Ressources), vient d’être sélectionné par l’ANR pour un financement. Ce projet de recherche Collaboratif (PRC) fait parti des projets financés dans l’appel à projets générique 2017, DEFI 1 « Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique : vers une compréhension du changement global ». Outre GEOPS (Cécile Gautheron, responsable, Cécile Quantin et Damien Calmels), RECA regroupera dix équipes de cinq laboratoires français (GEOPS, CEREGE, IPN, IMPMC, IPGP), deux partenaires non-academiques (BRGM, TOTAL), une équipe allemande (GFZ), et deux équipes Brésiliennes (IG ; LABOGEF). Ce projet sera un des projets phares de GEOPS et de l’équipe Relief, Bassin et Ressources dans les prochaines années.

Résumé du projet

Les latérites, qui font partie de la couverture d’altération de la surface terrestre, occupent 80% du volume total des sols et participent significativement au bilan géochimique global de l’érosion et de l’altération, et ainsi à la consommation de gaz à effet de serre. Malgré leur importance à la surface de la Terre, la chronologie de leur formation et de leur évolution en réponse au changement climatique et géodynamique est toujours peu contrainte. Le projet RECA adressera les questions de l’axe 1 du challenge 1 de l’ANR « Fonction et évolution du climat, océans et cycles majeurs » et « Surface continentale : zone critique et biosphère » de l’ANR, par la reconstruction de l’influence du climat sur la formation des latérites. L’originalité du projet RECA est de combiner des données chronométriques et des marqueurs de l’altération et du climat développés ces dernières années de façon à construire un scénario complet et prédictif de la formation et de l’évolution des latérites. Pour cela, nous allons concentrer nos efforts sur la région géodynamiquement stable du bouclier Guyanais et de l’Amazonie centrale, où des latérites se sont formées tout au long du Cénozoïque et sont associées à cinq unités géomorphologiques majeures. Ce projet pluridisciplinaire ambitieux propose, pour la première fois, de réaliser des datations absolues des cuirasses latéritiques associées aux grands épisodes de pénéplanation du super continent sud Américain. Nous allons dater des populations d’oxydes et hydroxydes de fer (hématite, goethite) et d’argile (kaolinite), bien identifiés minéralogiquement, respectivement par (U-Th)/He, (U-Th)/Ne et résonnance paramagnétique électronique. Ces méthodes de datation récentes sont particulièrement adaptées car elles s’appliquent aux minéraux secondaires les plus communs des latérites qui peuvent enregistrer des temps géologiquement longs. La complexité inhérente aux matériaux de l’altération, qui peuvent contenir différentes populations d’un même minéral secondaire, liées à des étapes distinctes de latéritisation, sera prise en compte. La chronologie de la formation des cuirasses sera alors reliée aux conditions paléo-climatiques (température, précipitation) dérivées de la combinaison d’outils géochimiques et d’indices minéralogiques : (i) à l’échelle globale, avec par exemple les courbes de drainage continental connues, (ii) et à une échelle plus régionale au travers de l’intensité de l’altération, l’analyse des rapports goethite/hématite ou les rapports isotopiques de l’O et H sur les kaolinites et d’oxydes et hydroxydes de fer. Une tâche supplémentaire sera d’y associer les méthodes isotopiques « non-conventionnelles » du Li, Si et Fe, qui aideront à différencier les évolutions de l’altération liées aux étapes diverses de formation des latérites. Le couplage du bilan d’altération avec les âges des phases d’altération des profils latéritiques permettra d’obtenir des taux d’altération et d’érosion, qui seront comparés aux environnements d’altération actuel et passé de la surface de la Terre. Afin de mener à bien cette tâche ambitieuse, le projet RECA rassemble un consortium international fait de chercheurs qualifiés dans l’identification des sols latéritiques, les méthodes de datation, la minéralogie environnementale, la géochimie élémentaire et isotopique « conventionnelles » et « non- conventionnelles », et des approches de modélisation des profils d’altération. La synergie des équipes identifiées offre le plus haut niveau de garantie pour surmonter les difficultés techniques et scientifiques, donnant accès aux informations encore cachées sur la formation et l’évolution des sols en réponse au changement climatique sur des échelles de temps géologiques.

Voir en ligne : projets financés pdf

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Jan 15

Proposition de stages de M1

Quantification des phases d’altération du craton Brésilien par des datation (U-Th)/He sur oxydes de fer, C. Gautheron (GEOPS), T. Allard et G. Morin (IMPMC)

L’objectif de ce stage est de quantifier des phases d’altération du Craton Brésilien et plus particulièrement de la région de Manaus. Lors des phases d’altération, des oxydes de fer précipitent et leurs datation par la méthode (U-Th)/He nous permettrait de mettre en évidence ces phases dans le temps. En effet, les sols sont en interaction constante avec le climat et dans certains cas, ils peuvent produire des gaz à effet de serre ou, plus généralement, constituer des puits pour le CO2, par exemple à l’issue de l’altération des silicates. En particulier, les latérites sont des sols couvrant 30% de la surface des continents, sont considérées comme des matériaux anciens pouvant être associés à d’autres climats. Il est alors essentiel de pouvoir dater les latérites afin de révéler d’anciens climats à l’origine de ces sols, de mieux comprendre leurs processus de formation et de construire des modèles prédictifs de leur évolution

 Evolution géodynamique du batholite de la côte Péruvienne, C. Gautheron (GEOPS), L. Audin (ISTerre)

Le batholite de la côte Péruvienne long de centaines de kilomètres est actuellement caractérisé par un relief relativement plat en comparaison de la Cordillère orientale (0-500m contre 3000-7000m dans la partie orientale). Cependant, son histoire en terme d’évolution géodynamique (création de relief ancien et phases d’érosion, rôle de la subduction dans sa morphologie, impact des changements climatiques Cénozoïque sur les phases d’érosion) reste peu connue. L’objectif de ce stage sera d’étudier la morphologie de ce batholite, d’intégrer les différentes données existantes (pétrologie des roches, âge de cristallisation, âges d’exhumation) et de réaliser quelques datations (U-Th)/He sur apatite sur des échantillons choisis le long de ce batholite. Avec ces données préliminaires, il sera possible de construire un modèle d’évolution géodynamique du Crétacé à l’actuelle.

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