Le champ géomagnétique est-il influencé par les mouvements orbitaux? – MAG-ORB

Voici presque un siècle, l?effet de la precession sur la dynamique du noyau a été évoqué. Depuis il est suggéré de facon récurrente que le champ magnétique terrestre puisse être modulé par les variations orbitales de la Terre. Etayée par des considérations théoriques controversées, cette hypothèse est défendue par de observations, notamment par la présence de périodes orbitales dans le spectre géomagnétique et par l?occurrence des baisses d?intensité du champ liées aux excursions et aux inversions, dans un contexte paléoclimatique de type interglaciaire. La précision et la fiabilité des enregistrements et de leurs chronologies reste cependant insuffisante. La concentration en minéraux magnétiques dépendant du contexte environnemental, les données magnétiques peuvent être contaminées, même après normalisation. Il faut donc utiliser des signaux différents et complémentaires, dont les amplitudes et les périodes sont strictement contrôlées, et acquérir les signaux magnétiques et climatiques sur les mêmes séquences et avec la même résolution. La première originalité de ce projet est d?associer les données de paléointensité du champ dérivées de l?aimantation rémanente des sédiments océaniques avec les variations de production du Béryllium 10, nucléide cosmogénique de longue période dont la production est modulée par la magnétosphère, donc soumise au champ dipolaire. Il est maintenant bien établi que les excursions et les inversions de polarité sont liées à des phases d?affaiblissement du moment géomagnétique dipolaire, donc associées à une sur-production de nucléides cosmogéniques. Or, depuis 780 mille ans, ces phases semblent être intervenues lors ou à la fin d?épisodes interglaciaires. Nous proposons de tester cette corrélation en étudiant l?époque de polarité normale (Brunhes) caractérisée par un grand nombre d?excursions, puis de s?intéresser à l?époque Matuyama (0,78 ? 2,6 Ma) caractérisée par de nombreuses inversions et excursions. Lors des derniers 2,6 Ma, le climat a évolué d?un état tempéré et stable à un état d?alternance glaciaire-interglaciaire avec extension maximale des calottes glaciaires vers 400 mille ans BP. Nous avons sélectionné des carottes sédimentaires dans la bande équatoriale - afin de bénéficier de la modulation maximum du bombardement cosmique - et à différentes longitudes - afin d?évaluer et de s?affranchir d?éventuels effets de la redistribution du Be-10 par la circulation océanique. Les sites ont été choisis sur les marges continentales caractérisées par de forts taux de sédimentation (de l?ordre de 5 à 10 cm/ka). La deuxième originalité de ce projet est d?acquérir les séries temporelles paléoclimatiques et paléomagnétiques sur les mêmes carottes sédimentaires afin d?étudier les relations de phase sur une base stratigraphique avant le transfert sur une échelle de temps. Les enregistrements satisferont les conditions suivantes : - résolution temporelle optimale grâce à de forts taux de sédimentation - correction d?éventuelles distorsions des signaux dues à la variabilité sédimentaire sous l?effet de l?environnement de dépôt, ou liées à différents délais d?acquisition du signal. La reconstitution de la variation d?intensité du champ doit être réalisée par des paramètres méthodologiquement indépendants. Trois types d?analyses seront pratiquées sur les mêmes carottes. 1) Les variations de paléointensité relative seront estimées en normalisant l?intensité d?aimantation rémanente naturelle par différents indicateurs de la concentration en matériel magnétique mais également par des expériences de re-sédimentation en champ contrôlé. 2) Le Be adsorbé sur la fraction minérale (dit «Be-10 authigénique ») sera extrait par lixiviation et mesuré par spectrométrie de masse par accélérateur (Be-10) et par spectrophotométrie d?absorption (Be-9). La mesure du rapport d?isotopes Be-10/Be-9 réalisée sur les mêmes niveau sédimentaires, permettra de reconstituer les variations de production du Be-10 cosmogénique pour étudier sa modulation par le moment géomagnétique. Afin de s?affranchir d?éventuels effets de variations environnementales et de déterminer les marges d?erreurs sur la production la normalisation de la concentration en Be-10 sera aussi réalisée avec le Th-230 en excès (Th-230xs) du même échantillon. 3) La mesure par spectrométrie de masse des isotopes stables de l?oxygène des tests de foraminifères fournira les profils delta O-18, marqueurs des variations de volume de glace global. Les résultats obtenus sur des environnements de dépôts variés permettront d?établir des marges d?erreurs et d?analyser finement les décalages possibles stratigraphiques entre les signaux géomagnétiques et climatiques. Différentes techniques d?analyse (notamment en ondelettes complexes) seront effectuées pour évaluer le contenu spectral et la cohérence des signaux. Ce projet procurera de nouvelles contraintes pour l?étude de l?effet de la précession sur les mouvements de fluides dans le noyau terrestre.