Antarctic península tectonic and climatic controls on Southern Ocean frontal system dynamics, biogeochemistry and biological productivity since the Middle Miocene. Implications for the future

L’histoire cénozoïque de l’ouverture, de l’élargissement et de l’approfondissement des passages tectoniques, ainsi que de la formation et de la variabilité des fronts SO au sein de la circulation antarctique circulaire (ACC) et de ses écosystèmes, est conservée dans les bassins océaniques autour de l’Antarctique. Les données géophysiques fournissent des informations sur la fragmentation du supercontinent Gondwana et la séparation des deux derniers ponts terrestres reliant l’Antarctique, qui ont donné naissance aux couloirs océaniques de Drake et de Tasman. Les profils de réflexion sismique et les sédiments autour de l’Antarctique ont démontré que les dépôts en eaux profondes (par exemple, les hémipélagites, les turbidites et les contourites) peuvent fournir des informations sur la variabilité climatique, la couverture de glace de mer, les courants océaniques et les masses d’eau, les paléotempératures, ainsi que des indications sur la dynamique et la stabilité de la calotte glaciaire. AntOcean vise à combiner ces outils pour : (1) déterminer les mécanismes (tectoniques vs climatiques) à l’origine de la mise en place du système frontal du SO, aussi vigoureux et profond que celui d’aujourd’hui, qui fait l’objet de débats depuis plus de quatre décennies, et (2) contribuer à l’avancement de nos connaissances sur le fonctionnement de l’océan Austral en reconstituant les changements physiques, biogéochimiques et biologiques à travers les fronts de l’océan Austral au cours des cycles glaciaires-interglaciaires passés, en mettant l’accent sur les périodes plus chaudes que le présent et les fins de cycle (c’est-à-dire la déglaciation à la fin d’un cycle glaciaire). Les reconstitutions des cycles hydrologiques, biologiques et biogéochimiques passés, ainsi que de la variabilité de la glace de mer, s’appuient sur des indicateurs environnementaux préservés dans les sédiments marins, qui ont été mis au point, validés et parfois calibrés. Cependant, certaines reconstitutions sont limitées, en partie en raison de l’absence d’étalonnage solide de certains de ces indicateurs par rapport aux conditions et observations actuelles. Si certains outils sont mieux contraints que d’autres (par exemple, les diatomées par rapport aux composés organiques comme indicateurs de la présence ou de l’absence de glace de mer), les mécanismes régissant leur distribution saisonnière ou leur abondance ne sont pas entièrement compris. Une meilleure compréhension de leur lieu de production est donc nécessaire pour évaluer quantitativement les informations conservées dans les archives sédimentaires et pour utiliser de manière fiable ces indicateurs dans les études paléoclimatiques. Afin de pallier cette lacune dans nos reconstitutions, AntOcean effectuera des prélèvements d’eau de la mer du Sud à la surface et en profondeur et vérifiera quels indicateurs obtenus dans les filtres à eau sont exportés et conservés au fond marin dans des pièges à sédiments et des carottes sédimentaires. Cette approche interdisciplinaire innovante d’AntOcean, couvrant un large éventail d’échelles de temps (des proxies paléoclimatiques aux observations in situ), offre une occasion unique de construire des instantanés (c’est-à-dire des séries chronologiques à basse résolution) pour nous aider à faire progresser nos connaissances, aujourd’hui limitées, sur le système complexe de l’océan Atlantique et à identifier les relations entre les processus physiques, chimiques et biologiques.