Taux de dénudation passés en Afrique Tropicale – PANTERA

La dénudation est un paramètre clé contrôlant l’évolution de la surface de la Terre. Déterminer "comment, quand et où" les taux de dénudation réagissent aux changements climatiques est donc essentiel. Parmi les changements climatiques majeurs qui se sont produits dans le passé, le refroidissement global qui s'est produit au cours de la fin du Néogène, et qui se caractérise par le début des glaciations et des oscillations quaternaires, a été l'un des refroidissements les plus rapides et les plus importants. Or, les volumes de sédiments dans le bassin marins et continentaux semblent montrer une augmentation apparente par 3 au cours des 3 à 4 derniers Ma, suggérant des changements drastiques dans les taux de dénudation. Ces accélérations de volumes ont été observées dans divers contextes tectoniques, climatiques et dans les régions glaciaires et non glaciaires. L'hypothèse de recherche est donc que cette accélération de la dénudation est liée au début des cycles climatiques Quaternaires à haute fréquence et non à l'érosion des glaciers eux-mêmes. Cependant, la réalité de cette accélération des taux de dénudation est encore très controversée et ceci principalement parce que, dans les enregistrements reconstruits, le signal lié uniquement aux oscillations climatiques est oblitéré par ceux liés à la tectonique et / ou à la dynamique des glaciers. Afin de révéler ce signal propre aux oscillations et ainsi tester l’hypothèse de recherche, il est nécessaire de quantifier les taux de dénudation passés dans des régions qui n’ont jamais été ni englacées ni tectoniquement actives au cours du Quaternaire.
L'objectif de PANTERA est donc de tester cette hypothèse de recherche en fournissant un enregistrement fiable, détaillé et direct de la dénudation de la fin du Néogène à l’actuel dans une région qui n'a été ni recouverte de glace ni significativement active tectoniquement au Quaternaire : l'Afrique tropicale. Pour atteindre ces objectifs, le projet reconstruira les taux de dénudation récents à partir des analyses des concentrations de nucléides cosmogéniques de sédiments présents et passés associés à trois bassins principaux avec, du nord au sud, l'Ogooué, le SE du basin du Congo et SO de Madagascar. Le projet aura pour objectif de reconstruire les taux de dénudation sur des échelles de temps courtes (0-900ka) afin d’étudier plus spécifiquement l’influence de la cyclicité Quaternaire. Il aura aussi objectif de reconstituer les taux de dénudation sur des échelles de temps plus longues (0-10Ma) afin d’identifier l’impact de l’installation des glaciations.Nous analyserons les sédiments échantillonnés dans des carottes marines forées par SHOM (Ogooué: 0-200ka) et l'ifremer (Madagascar: 0-900ka). Nous analyserons également plusieurs archives continentales notamment des affleurements naturels du Néogène, des terrasses fluviales du Pléistocène mais aussi des carottes forées dans des sédiments Néogènes au centre du bassin du Congo. Par ailleurs, les taux de dénudation récents seront déterminés par des analyses du sable de rivière modernes. Le projet comprend également une analyse quantifiée des processus de transport via de la modélisation d'évolution des paysages et en couplant plusieurs nucléides cosmogéniques (14C, 10Be, 21Ne, 26Al). Le projet reconstruira aussi les sources des sédiments et l'histoire du soulèvement. Il s’appuiera pour cela sur une double datation U-Pb / U-Th / He sur les grains de zircon détritiques et sur des mesures géochimiques. Le projet permettra de mieux comprendre l'impact des glaciations quaternaires sur les taux de dénudation mais devrait également intéresser un plus large public travaillant sur les flux dans les grands bassins, les processus sédimentaires, la tectonique, les changements paléoenvironnementaux en Afrique et l'impact anthropique.