Galy

Etude de la composition isotopique du carbone organique des sédiments du cône du Bengale
(Leg 22 Site 218)

V. Galy
Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques, 15 rue Notre Dame des Pauvres, 54501 Vandoeuvre lès Nancy

L’expansion des plantes en C4 au Miocène supérieur est un phénomène global. Elle a été mise en évidence en de nombreux endroits de la planète par diverses études comme celles de la signature isotopique du carbone de carbonates pédogeniques ou de dents fossiles d’herbivores. Toutefois, l’origine de cette évolution majeure des écosystèmes terrestres demeure un sujet de débat entre relevant d’un facteur global tel qu’une diminution de la PCO2 et relevant de facteurs climatiques plus régionaux.
Pour amener des éléments de réponses à cette question, l’évolution au cours des 12 derniers millions d’années des caractéristiques de la matière organique contenue dans les sédiments d’un forage profond du cône du Bengale (Site 218) à été étudiée. Cette formation sédimentaire recueille l’apport particulaire des fleuves Gange et Brahmapoutre et enregistre donc le flux de matière organique de l’ensemble du bassin himalayen.
La composition isotopique du carbone organique (d13C) nous renseigne sur l’origine (type de photosynthèse) de la matière organique. Son évolution dans les sédiments du Site 218 montre un changement rapide d’origine au Miocène supérieur (ca. 7 Ma) : elle traduit le passage d’une matière organique principalement composée de plantes en C3 à une matière organique composée d’un mélange de plantes en C3 et de plantes en C4. Cette évolution corrobore les résultats obtenus lors d’études antérieures réalisées sur le système himalayen.
Néanmoins, la comparaison des sédiments du Site 218 avec ceux d’un autre forage dans le cône du Bengale (Leg 116) met en évidence des différences notables d’évolution de l’origine de la matière organique. En particulier, la proportion de plantes en C4 atteint des valeurs bien supérieures dans la matière organique des sédiments du Leg 116. Il apparaît que la proportion de plantes en C4 soit directement liée à la proportion d’argiles secondaires du type smectites. A contrario, les sédiments du Site 218 associent une proportion de matière organique d’origine C4 plus faible à une fraction argileuse beaucoup moins riche en smectites.
Les argiles du type de la smectite sont révélatrices de conditions climatiques arides à semi arides, de telles conditions tendent à favoriser les plantes en C4 au détriment des plantes en C3. Il semble donc que l’expansion des plantes en C4 soit associée à une évolution des conditions climatiques et en particulier à une augmentation de l’aridité du milieu. Dans la cas de l’Himalaya, l’évolution de la mousson au Miocène supérieur pourrait être responsable de ces changements climatiques.

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