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Soutenance d'HDR par Olivier Rouxel

Cette soutenance aura lieu le mercredi 12 février 2014 à 14h à l'IUEM, à l'amphi A

Sujet : "Cycle biogéochimiques des isotopes du fer dans les océans modernes et anciens"

 Résumé :

Considérée ésotérique il y a seulement quelques années, la recherche sur la géochimie des isotopes stables des métaux de transition fait maintenant partie intégrante du domaine des bio-géosciences, afin de comprendre les processus de surface terrestre, de l'histoire de la Terre, et des cycles biogéochimiques marins. Dans cette thèse d'habilitation à diriger des recherches, j'examine d'abord l'état actuel des connaissances, les contraintes analytiques et les perspectives d'avenir de ce domaine de recherche relativement récent. Dans un deuxième temps, je présente mes activités de recherche, en se concentrant principalement sur le cycle biogéochimique du fer et du soufre dans les océans modernes, les systèmes hydrothermaux des fonds marins et la Terre primitive. Trois thèmes sont présentés: (1) le fractionnement isotopique des métaux et soufre dans les systèmes hydrothermaux et des interactions microbiennes dans les environnements marins extrêmes. Considérant que les communautés microbiennes sont capables d'utiliser les espèces dissoutes chimiques, tels que le fer et le soufre, ainsi que des substrats minéralogiques comme sources d'énergie métabolique, ce thème de recherche a un impact croissant sur nos connaissances de la biosphère profonde. (2) les signatures isotopiques dans les sédiments marins et des roches sédimentaires comme traceurs des changements paléocéanographiques. L'étude des schistes noirs et des formations de fer rubanées a permis de déchiffrer les relations entre les facteurs d'enrichissement en métaux dans les dépôts métallifères océaniques, les cycles biogéochimiques globaux, et l'évolution de la vie de l'Archéen au Paléoprotérozoïque. (3) les sources et cycles biogéochimiques des isotopes de fer dans les océans modernes, des estuaires aux panaches hydrothermaux. L'étude de isotopes des métaux dans l'océan est actuellement en plein essor, notamment à travers le programme international GEOTRACES et les nouveaux progrès dans les méthodes d'analyse. Ces activités de recherche interdisciplinaires ont été menées au sein d'un réseau de collaboration international et à travers plusieurs projets financés et des expéditions en mer. Elles ont également fourni des possibilités de recherche pour des jeunes chercheurs et étudiants, tant au premier qu'au deuxième cycle universitaire.

 

 

Biogeochemical Cycling of Iron in Modern and Ancient Marine Environments

 

 

Considered esoteric only a few years ago, research into the stable isotope geochemistry of transition metals is moving into the biogeoscience mainstream to understand Earth surface processes, Earth history, and marine biogeochemical cycles.  In this thesis, I first review the basis of metal and metalloid isotope systematics, including analytical considerations, and the current status and future prospects of this rapidly developing research area.  Secondly, I present my research activities, focusing primarily on the biogeochemical cycling of iron and sulfur in modern oceans, seafloor hydrothermal systems and Early Earth.  Three themes are presented: (1) isotope fractionation of metals and sulfur in seafloor hydrothermal systems and microbial interactions in extreme environments. Because biological communities are capable of using dissolved chemical species, such as iron and sulfur, as well as mineral substrates as sources of metabolic energy, this research topic is having increasing impact on deep biosphere studies. (2) novel geochemical proxies in marine sediments and sedimentary rocks as tracers of past oceanic changes. The investigation of the geochemistry of black shales and Banded Iron Formations allowed deciphering the relationships between metal enrichment patterns in marine deposits, global biogeochemical cycles, ocean anoxia and the evolution of life from the Archean to Paleoproterozoic. (3) sources and biogeochemical cycling of iron isotopes in modern oceans, including estuaries and coastal seawater and hydrothermal plumes. The study of metal isotopes in the ocean is expected to grow rapidly in the near future, notably through the international GEOTRACES program and further advances in analytical methods. Those interdisciplinary research activities were conducted within an international collaboration network and through several externally funded projects and expeditions at sea. They also provided research opportunities for young scientists and students, both at graduate and undergraduate levels. 

Photo du mois

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(C) Pascale Lherminier / Ifremer