CARACTÉRISATION MINÉRALOGIQUE ET GÉOCHIMIQUE DE DÉPÔTS SÉDIMENTAIRES ACTUELS ET RÉCENTS SUR L’ARCHIPEL DE KERGUELEN – IMPLICATION SUR L’IMPACT DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES RÉCENTS

Abstract

L’archipel de Kerguelen est situé au Sud de l’Océan Indien, sur le plateau volcanique du même nom. D’origine magmatique, il est issu d’un point chaud dont l’activité a débuté il y a 130 Ma. L’émergence des îles a quant à elle débuté il y a 39 Ma. On y retrouve des roches volcaniques et plutoniques qui représentent 80% de la surface de l’archipel et des dépôts sédimentaires principalement composés de produits d’érosion du substrat. Les processus d’érosion et d’altération sont complexes car ils sont influencés par les conditions climatiques subantarctiques extrêmes. La diversité pétrographique des Kerguelen associée à ces processus d’érosion spécifiques entrainent une variété dans la nature des dépôts sédimentaires observés (moraines, alluvions, conglomérats...). L’objectif scientifique est de reconstituer l’évolution spatio-temporelle des conditions environnementales (hydrolyse, altération...) à partir de la caractérisation géochimique et minéralogique de dépôts sédimentaires récents.Une campagne d’échantillonnage a été menée en 2019 (Programme ENVIKER, Institut Polaire Français). 192 prélèvements de sédiments actuels et 2 carottes sédimentaires ont été prélevés. Les échantillons de surface ont été réalisés sur différents substrats rocheux de l’archipel (basalte, trachyte, phonolite) et dans différents types d’environnements (sols végétalisés, sols rocailleux...). Les deux carottes proviennent de dépôts sédimentaires dans deux vallées qui diffèrent par leur localisation géographique et par la nature pétrographique de leurs bassins versants respectifs : la carotte STU-01 est localisée au niveau du Val Studer au Nord-Est de l’archipel dominé par la présence de basaltes, tandis que la carotte PHO-02 se situe au niveau de la Presqu’île Ronarc’h, au Sud-Est, et est composée de basaltes et de phonolites. Ces deux carottes sont datées à la base de 150 et 210 ans BP respectivement. Des analyses géochimiques (majeurs, traces, C, H, N et S, isotopes d15N et d13C) et minéralogiques (minéralogie des argiles, observation des minéraux au microscope optique, observations et analyses au MEB) ont été réalisées sur les échantillons de surface ainsi que sur des échantillons prélevés dans les deux carottes. Ces dernières permettent de caractériser la nature des sédiments et leur l’évolution dans le temps, afin d’en déduire des informations sur les changements des conditions environnementales.À l’Actuel, les zones situées au Nord-Ouest se distinguent particulièrement du reste de l’archipel avec des taux de précipitation 3 fois plus importants qu’à l’Est (Frenot et al., 2006). Les échantillons de ces zones présentent des caractéristiques géochimiques (teneurs en alcalins) et minéralogiques (présence de différents types de minéraux argileux interstratifiés) spécifiques, reflétant des degrés d’altération variés dans des sols à maturité variable. Dans les carottages, on observe une évolution de la morphologie, de la taille et de la nature des minéraux le long des 2 séquences sédimentaires interprétables en termes de changements des conditions environnementales : la présence de grains plus arrondis et plus grossiers en profondeur pourrait indiquer que les rivières étaient plus dynamiques par le passé. Ce changement de régime hydrologique pourrait être dû à une diminution des précipitations.