Rôle de l’altération continentale dans l’extinction marine de la fin de l’Ordovicien – CHAMELEON

Il y a 445 millions d’années, à la fin de l’Ordovicien, la Terre a subi l’une des plus grandes extinctions de masse de son histoire, causée probablement par une déoxygénation des océans. Cette crise biologique intervint dans un contexte de changement climatique qui culmina avec la mise en place, puis le retrait, d’une vaste calotte glaciaire dans l’hémisphère Sud. Cette période est souvent considérée comme un analogue à notre Terre moderne, et les formations sédimentaires qui en sont contemporaines représentent donc autant d’archives permettant d’étudier la réponse des écosystèmes marins aux perturbations rapides du climat. Une accélération de l’altération chimique en lien avec un volcanisme accru et la colonisation des premières plantes sur les continents est suspectée d’avoir joué un rôle crucial dans cette crise environnementale, notamment via l’export d’importants flux de phosphore vers l’océan ; un nutriment essentiel à la productivité marine, mais dont les apports en excès peuvent conduire à une anoxie océanique. Des épisodes de débâcles glaciaires associés à d’importants relargages d’eaux de fonte vers l’océan sont également soupçonnés d’avoir affecté les écosystèmes marins à cette époque, via leur impact présumé sur la productivité marine, la circulation océanique et l’oxygénation des océans.

Dans ce projet, nous proposons de tester ces hypothèses à partir de marqueurs géochimiques de la provenance du sédiment et de l’altération continentale basés sur la mesure des rapports isotopiques du néodyme (Nd) et de l’hafnium (Hf) dans les sédiments fins. A la différence d’autres proxies, le nouveau traceur ‘DeHf-clay’ est particulièrement sensible au degré d’altération des minéraux phosphatés sur les continents, offrant donc la possibilité unique d’investiguer le rôle de l’altération dans les crises biologiques du passé. Plusieurs sections en provenance de sites de référence de paléo-zones intertropicales (Ecosse, Canada, Chine) et des hautes paléo-latitudes Sud (Bretagne, Normandie, Maroc, Sardaigne) seront étudiées pour reconstruire l’évolution de l’altération continentale, de la productivité marine et des conditions redox de l’océan en lien avec les fluctuations de la calotte glaciaire. Une étude de modélisation géochimique permettra d’explorer plus en avant l’implication présumée de l’altération continentale et des épisodes de débâcle glaciaire dans la crise biologique de la fin de l’Ordovicien.