Reconstitution des changements paléo-environnementaux en mer Tyrrhénienne : Vers une compréhension de la fin de la Crise de Salinité Messinienne

   Le bassin Méditerranéen a connu un événement exceptionnel par son ampleur et sa courte durée à la fin du Miocène: la Crise deSalinité Messinienne (5,97-5,33 Ma). Cette crise, provoquée par son isolement de l’Océan Atlantique, a engendré l’évaporation des eaux marines de ce bassin et le dépôt de plus d’un million de km3 d’évaporites. Le retour à des conditions marines normales à la fin de cette crise est marqué par des changements importants dans la succession sédimentaire correspondant à la transition entre les conditions saumâtres du Messinien terminal et les conditions marines ouvertes au début du Pliocène (Cita et al., 1978). Après plus de 50 années de recherche extensive, en raison de la grande diversité des enregistrements sédimentaires étudiés dans différents bassins terrestres et de la mer Méditerranée, deux hypothèses sont proposées pour expliquer ce retour: (1) un brusque ennoiement du bassin Méditerranéen au début du Pliocène après son assèchement quasi-complet (Caruso et al., 2020), (2) une élévation progressive du niveau marin du bassin Méditerranéen non asséché durant le Messinien terminal (Rovieri et al., 2014).

   En 2024, la mission océanographique internationale de forage IODP 402 «Tyrrhenian Continent-Ocean Transition» a permis d’échantillonner les dépôts sédimentaires Mio-Pliocènes au niveau des terrasses de Cornaglia et de Campanie en mer Tyrrhénienne. Le projet de thèse s’inscrit dans ce projet international où sont impliqués des sédimentologues, géologues structuraux, micropaléontologues, géochimistes organiciens et inorganiciens. L’objectif de cette thèse est d’étudier les sédiments prélevés dans ces deux sites suivant une approche multidisciplinaire (minéralogique, isotopique et organique) en vue de réaliser la reconstruction des changements paléo-environnementaux lors de cette transition et d’apporter des éléments de réponse infirmant ou confirmant l’une des hypothèses. Cette thèse sera articulée autour de trois volets: (1) la caractérisation sédimentaire des échantillons (première année) incluant la détermination de la nature et l’abondance relative des minéraux présents (calcimétrie, diffraction des rayons X, microscopieélectronique à balayage) ainsi que la composition isotopique (C, O, S) des minéraux carbonatés et soufrés ; (2) la caractérisation de la matière organique (nature, origine) sur des échantillons choisis (deuxième année) en réalisant des analyses géochimiques sur la matière organique totale par EA-IRMS (TOC, TN, valeurs de d13C et de d15N), sur les composés moléculaires par GC-MS et GC-FID (identification et quantification relative de biomarqueurs lipidiques) ainsi que la mesure de la valeur de d13C de certaines molécules cibles par GC-IRMS ; (3) la mise en commun de l’ensemble de ces analyses (troisième année) en vue d’identifier les changements paléo-environnementaux dans ces deux sites marquant la fin de la Crise de Salinité Messinienne.

   L’ensemble des échantillons analysés pendant la thèse sont déjà disponibles au LOCEAN mais des échantillons complémentaires pourront être demandés à IODP ou aux responsables de missions océanographiques à venir. Toutes les analyses prévues seront réalisées sur les plateformes d’analyses ALYSES, GEO-ISOTOP et GEORG rattachées à l’OSU Ecce Terra et à différents sous-réseaux de RéGEF. Ce travail sera réalisé en collaboration avec des membres de l’équipe VALCO-CYBIOM ainsi que des chercheurs de laboratoires nationaux (ISTeP, IPGP, Géosciences Montpellier) et internationaux (Université de Catane, Turin et Bristol) partenaires. En plus d’un déplacement pour rééchantillonnage à la carothèque de Brême, une mission de terrain pourrait être possible soit en embarquant sur une mission océanographique menée au LOCEAN soit à terre sur des affleurements messiniens visibles.

Le Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) conduit des études sur les processus physiques et biogéochimiques de l’océan et leur rôle dans le climat en interaction avec les écosystèmes marins. Ses équipes, largement reconnues au niveau international, abordent une large gamme d’échelles de temps et d’espace pour une meilleure compréhension de la dynamique et des variations de l’océan au sein du système climatique ainsi que son évolution présente, passée et future. Elles contribuent aussi au développement de méthodes d’analyses, de modélisation et d’observation, ainsi qu’à l’observation systématique de l’océan, in situ ou depuis l’espace.

Le/la candidat.e retenu.e doit avoir a minima un bon dossier académique et être titulaire d’un diplôme de Master (ou équivalent) dansl’un des domaines suivants : (bio)géochimie, chimie de l’Environnement, sciences de la Mer ou géosciences.
Le/la candidat.e doit être motivé.e par la réalisation d’analyses en laboratoire (rigueur, patience, persévérance) et montrer uneouverture d’esprit pour mener à bien ce type de projet à l’interface entre plusieurs disciplines (sédimentologie, géochimie,biogéochimie). Il/Elle doit être capable d’autonomie dans le travail mais aussi de travailler en groupe et avoir de bonnes capacitésrédactionnelles.