Ice-related environmental changes in Arctic fjords : new insights from benthic foraminifera - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Ice-related environmental changes in Arctic fjords : new insights from benthic foraminifera

Changements environnementaux liés à la dynamique de la glace dans les fjords de l’Arctique : nouvelles connaissances apportées par les foraminifères benthiques

Eleonora Fossile
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1252219
  • IdRef : 262483599

Résumé

Climate change threatens polar regions with major consequences on ice-related dynamics and linked ecosystems. Predictions of future sea ice cover and glacier retreat rely on paleoenvironmental reconstructions (through proxies’ application) to extend the instrumental period and thus reduce models’ uncertainty. This PhD thesis aimed to develop and test ecological proxies for sea ice formation and glacier melting using benthic foraminifera. In the Storfjorden “sea ice factory”, foraminiferal responses to brine presence (i.e., CO2-enriched waters released during sea ice formation processes) were investigated. The ratio between Agglutinated and Calcareous (A/C) foraminifera was proposed as potential proxy for brine persistence, because of the brine-induced dissolution on calcareous foraminiferal shells. Although the A/C signal was affected by taphonomic processes, the differences between areas of brine persistence and those with intermittent influence was preserved, thus supporting the proxy. Likewise, foraminiferal responses to steep environmental gradients (e.g., water salinity and turbidity, organic fluxes) created by tidewater glacier dynamics in summer, were investigated in Kongsfjorden. The glacier induced disturbance resulted in the establishment of different foraminiferal assemblages and increased taxonomic and functional diversity with increased distance from the glacier front. A combination of diversity metrics was proposed as potential proxy for glacier retreat and its effectiveness was tested on a sedimentary archive covering the last 60 years. The two proxies proposed here are therefore applicable in any similar Arctic environments.
Le changement climatique menace les régions polaires avec des conséquences majeures sur la dynamique des glaces et les écosystèmes associés. Les simulations de fonte glaciaire reposent sur des reconstitutions paléo environnementales, qui complètent les mesures directes sur la période actuelle pour réduire l'incertitude des prévisions. Des proxies basés sur l’écologie des foraminifères benthiques (FB) sont développés dans cette thèse pour suivre la dynamique des glaces de mer et le retrait des glaciers côtiers. Dans le Storfjorden, les FB montrent une réponse aux eaux enrichies en CO2 (saumures) libérées pendant les processus de formation de glace de mer. Le rapport entre les FB agglutinés et calcaires (A/C) est proposé comme proxy de la persistance sur les fonds de ces saumures qui provoquent la dissolution des tests calcaires des FB. Bien que le signal A/C soit affecté par des processus taphonomiques, il permet de souligner les différences entre les zones affectées par la persistance de saumures et celles sous influence intermittente. Dans le Kongsfjorden, des gradients environnementaux abrupts (e.g., salinité, turbidité de l'eau, flux organiques) sont provoqués par la dynamique des glaciers côtiers. En été, différents assemblages de FB s’installent en fonction de l’éloignement au front du glacier, avec une augmentation vers le large de la diversité taxonomique et fonctionnelle. Un indicateur combinant plusieurs mesures de diversité a été proposé comme proxy du recul des glaciers côtiers, et son efficacité a été testée sur une archive sédimentaire des 60 dernières années. Les deux proxies proposés ici sont donc applicables dans tout environnement arctique similaire.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04089929 , version 1 (05-05-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04089929 , version 1

Citer

Eleonora Fossile. Ice-related environmental changes in Arctic fjords : new insights from benthic foraminifera. Earth Sciences. Université d'Angers, 2022. English. ⟨NNT : 2022ANGE0008⟩. ⟨tel-04089929⟩
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