Titre : “Sclérochronologie à Saint-Pierre et Miquelon : De l’échelle sub-horaire aux reconstructions multi-décennales”

Le jury sera composé de :

• Anne Lorrain (Examinatrice) IRD / LEMAR
• Claire Lazareth (Examinatrice) IRD / LOCEAN
• Stéphanie Thièbault (Examinatrice) CNRS / Directrice de l’INEE
• Philippe Archambault (Rapporteur) Univ. Laval
• Matthieu Carré (Rapporteur) CNRS / LOCEAN

Directeurs de thèse :

• Laurent Chauvaud et Pascal Lazure

Résumé :

Les écosystèmes côtiers sont exposés aux changements climatiques globaux entraînant des modifications de leur structure et de leur fonctionnement. Cependant, nous disposons de peu d’information sur la variabilité de leurs propriétés physiques avant 1950, principalement à cause de l’absence de mesures in situ à long terme. Les parties dures des organismes marins longévifs ont le potentiel d’étendre les observations instrumentales, à différentes échelles spatiales et temporelles, afin d’améliorer notre compréhension des processus environnementaux passés.

Cette thèse de doctorat a pour cadre Saint-Pierre & Miquelon (SPM), un petit archipel situé à la confluence de grands courants océaniques marquant la frontière entre les gyres subtropicaux et subpolaires de l’Atlantique Nord. Outre sa position clé à l’échelle mondiale comme indicateur de l’évolution du climat, des spécificités locales induisent une dynamique très particulière. Le changement bathymétrique se produisant au nord-ouest de l’île de Miquelon génère la propagation anticyclonique d’une onde interne côtière piégée autour de cet archipel. Ce phénomène local conduit, au cours de la période stratifiée, à la génération des plus importantes oscillations thermiques (d’une amplitude pouvant atteindre 11,5°C) quotidiennes (25,8 h) jamais observées, quelle qu’en soit la fréquence, sur un plateau continental stratifié d’une latitude moyenne.

Ce travail est basé sur l’analyse des structures calcifiées d’organismes marins locaux, afin de mieux comprendre la variabilité environnementale passée à ces deux échelles. Tout d’abord, il convenait de s’approprier différentes méthodes sclérochronologiques. Cette étape a été réalisée à travers l’étude de Spisula solidissima. Puis, les variations océanographiques à grandes échelles des dernières décennies ont été étudiées en utilisant le bivalve et l’algue calcaire présentant les plus longues périodes de croissance connues à ce jour, Arctica islandica et Clathromorphum compactum, respectivement. Les relations observées entre les enregistrements sclérochronologiques issus de ces deux modèles biologiques et plusieurs types de données environnementales acquises à différentes échelles géographiques, nous ont permis de mieux décrire la variabilité océanographique à grande échelle ainsi que ses impacts sur la dynamique des écosystèmes infralittoraux de SPM. Enfin, les effets des oscillations locales de température à haute fréquence (25,8 h) ont été suivis à l’aide des informations sclérochimiques contenues dans la coquille de Placopecten magellanicus, une espèce de bivalve présentant une croissance coquillère extrêmement rapide (500 µm / jour).

Cette étude a, in fine, mis en avant la position privilégiée de SPM pour étudier la variabilité océanographique, les réponses biologiques de différentes espèces benthiques et la dynamique des écosystèmes côtiers, à différentes échelles de temps (de celle de la marée aux 165 dernières années) et d’espace (de celle de l’archipel à celle de l’Atlantique Nord).