Utilisation du radiocarbone et de la téphrochronologie pour contraindre la circulation océanique dans l’Océan Pacifique Sud-est depuis les dernières 20,000 années

L'océan joue un rôle important dans les cycles glaciaires-interglaciaires, en régulant la quantité de CO₂ dans l'atmosphère. En particulier, pendant le dernier maximum glaciaire (~23 000–19 000 années calendrier avant présent (années cal. BP)), l'océan profond avait accumulé du CO₂, le libérant dans l'atmosphère pendant la dernière déglaciation (~18,000–11,000 années cal. BP). La quantité de CO₂ stockée/libérée, les zones de l'océan qui aurait dégazé le CO₂ et les mécanismes menant à ce stockage/libération, sont actuellement discutés et analysés par la communauté scientifique. Dans cette thèse, je présente de nouveaux enregistrements sur les changements de ventilation des eaux intermédiaires et profondes dans le Pacifique Sud-Est (SEP) au cours des ~22,000 dernières années. En utilisant les âges ¹⁴C des couples de foraminifères planctoniques et benthiques dans neuf carottes de sédiments marins dans un transect entre ~500–3,300 m de profondeur et ~31–49° S, les changements de la circulation océanique pendant la dernière déglaciation sont interprétés. Un défi important en paléocéanographie consiste à établir des chronologies robustes pour les carottes de sédiments marins, ce qui est essentiel pour intégrer les informations fournies par les enregistrements paléoenvironnementaux dans différentes zones de l'océan, mais aussi à terre et dans des calottes glaciaires. Afin d'explorer comment améliorer les chronologies des carottes étudiées ici, une étude téphrochronologique dans trois des carottes sélectionnées a permis d'identifier des éruptions volcaniques dans chaque carotte, en améliorant ainsi la robustesse de leurs chronologies. D'après les enregistrements produits, la circulation dans le SEP au cours des 20,000 dernières années révèle un océan glaciaire plus stratifié, les eaux les plus appauvries en ¹⁴C se trouvant dans l'océan Austral profond. Pendant la déglaciation, d'importants changements de circulation sont observés, indiquant une convection plus vigoureuse et une meilleure ventilation des eaux profondes dans l'océan Austral. De plus, des valeurs anormalement appauvries en ¹⁴C sont observées pendant la déglaciation à des profondeurs baignées par les eaux profondes du Pacifique, ce qui pourrait indiquer l’influence d’une possible source hydrothermale.The ocean is thought to have an important role in glacial–interglacial cycles, by regulating the amount of CO₂ in the atmosphere. In particular, during the Last Glacial Maximum (~23,000–19,000 calendar years before present (cal years BP)), the deep ocean is thought to have accumulated CO₂, releasing it to the atmosphere during the last deglaciation (~18,000–11,000 cal years BP). The amount of CO₂ stored/released, the areas of the ocean where this would take place and the mechanisms leading to this storing/release, are currently being discussed and information worldwide is being produced to this aim. In this thesis I produce new records on ventilation changes of intermediate and deep waters in the Southeast Pacific (SEP) during the last ~22,000 years. Using ¹⁴C ages of paired benthic and planktic foraminifera in nine marine sediment cores in a transect between ~500–3,300 m and ~31–49° S, changes in oceanic circulation during the last deglaciation are interpreted. An important challenge in paleoceanograhy at the time is establishing robust chronologies for marine sediment cores, which is essential to integrate the information provided by paleoenvironmental records in different areas of the ocean, but also on land and ice caps. In order to explore how to improve the chronologies in the cores here studied, a tephrochronological record is produced in three of the cores. This study allowed to identify between one and three tephras (eruptions) in each core, aiding the robustness of their chronologies. From the produced records, the circulation in the SEP during the last 20,000 years reveals a more stratified glacial ocean, with the most ¹⁴C–depleted waters found in the deep Southern Ocean. During the deglaciation, important circulation changes are observed, indicating a more vigorous convection and the ventilation of deep waters in the Southern Ocean. Additionally, anomalously ¹⁴C–depleted values are observed during the deglaciation at depths bathed by Pacific Deep Waters, which might indicate the influence of potential hydrothermal sources