Le projet de thèse financé par l’ANR NILAFAR2 a pour objectif de :

– Quantifier les variations hydrologiques de la dépression Afar à partir des sédiments lacustres du bassin sédimentaire Abhé pour améliorer notre compréhension des mécanismes à l’origine des épisodes d’aridification depuis 20,000 ans,

– Etudier à haute-résolution des changements hydrologiques récents et explorer la coévolution Climat-Homme-milieu. 

Matériel et stratégie de travail

Le projet de thèse repose sur l’étude de séquences sédimentaires courtes dans les lacs Gamari (GEM-18-3/4) et Afambo (AFA18-02) et d’une séquence sédimentaire longue de 16 m du lac Abhé (ABH23) couvrant les derniers 20.000 ans. Ces séquences ont enregistré, sur des pas de temps différents, les apports terrigènes des rivières Awash (pour les 3 carottes) et Gobaad (pour la longue carotte AB23). Ce système de dispersion sédimentaire depuis les sources du fleuve Awash (apports détritiques montagnards éthiopiens) au niveau du Haut Plateau Ethiopien jusque dans ces lacs endoréiques, répond en grande partie aux variations d’intensité de la mousson est-Africaine. Ainsi, les sédiments de ces lacs constituent un enregistrement hydro-climatique unique de l’environnement continental passé de leurs bassins versants. Enfin, cette région étant tectoniquement active, l’interprétation des analyses en chimie organique et inorganique tiendra compte du forçage tectonique notamment à partir des profils sismiques obtenus lors de la mission DESIRéE.

L’étudiant/te s’attachera :

– à améliorer la chrono-stratigraphie des séquences sédimentaires étudiées (comparaisons des datations ¹⁴C sur matériel bulk et éventuellement sur composés spécifiques, radionucléides et en paléomagnétisme),

– à analyser le cortège en éléments majeurs (Fluorescence des rayons X à haute résolution et sur échantillons discrets), en minéraux, notamment argileux (DRX) ainsi que la composition et l’abondance en biomarqueurs organiques (GDGTs, acides gras, n-alkanes, triterpènes, HBI, isotopie MO – δ¹³C- et moléculaire δ²H, δ¹³C -, caractérisation de la MO) des séquences sédimentaires AFA18-02, GEM-18-3/4 et ABH23,

– à caractériser la nature des composés organiques et inorganiques des sédiments lacustres i) sur l’échelle temporelle récente (séquence courte de 170 cm d’Afambo) et effectuer une comparaison avec des variables météorologiques pour améliorer l’interprétation de ces traceurs au niveau de la dépression Afar; ii) sur l’échelle de l’Holocène et de la déglaciation pour étudier les biomarqueurs fossiles des sols du bassin versant des lacs Afambo, Gamari et Abhé et reconstituer les variations hydrologiques,

– préciser le timing et l’amplitude des épisodes arides autour de 4.2 ka et 8.2 ka. Les résultats ainsi acquis seront mis en perspective avec les travaux récents sur l’expression des événements 4.2 et 8.2 sur le continent africain, au nord de Madagascar, en Méditerranée et dans les océans Atlantique et Indien (lien avec le processus el Nino et IOD) afin d’améliorer la compréhension des mécanismes contrôlant la mousson Africaine.

Déroulement de la thèse

La thèse sera co-encadrée par Marie Revel, Guillemette Ménot et Fabien Arnaud. Ce travail de thèse, dont le financement est acquis, s’appuie sur le consortium qui porte le projet de recherche ANR NILAFAR (https://geoazur.oca.eu/fr/anr-nilafar). La première année de thèse se déroulera au laboratoire Géoazur (en intégrant plusieurs missions à EDYTEM) pour réaliser une partie des mesures essentielles en sédimentologie et géochimie élémentaires. Les deuxième et troisième année se dérouleront au LGLTPE ENS-Lyon pour la géochimie

organique analytique (en intégrant des missions au LSCE en collaboration avec Jérémy Jacob) afin de se familiariser avec les méthodes de géochimie organique ainsi que l’interprétation des signatures géochimiques. Ce projet de recherche doctoral se base sur l’étude des carottes AFA-18 et GEM-18 issues du projet CLIMAFAR 2018-20 (responsable L. Khalidi CEPAM-CNRS) et la longue carotte ABH23 issue de l’ANR NILAFAR (Responsable M. Revel, https://geoazur.oca.eu/fr/anr-nilafar).

Cette thèse inclura plusieurs collaborations nationales :

i) avec Jessie Cauliez (TRACES, Toulouse) et Lamya Khalidi ©EPAM, Nice), archéologues, spécialistes de la transition néolithique dans la corne de l’Afrique (Mologni et al., 2022)

ii) avec Eric Chaumillon (LIENSs, expert en sismique réflexion qui apportera son éclairage sur la néotectonique active de la région Afar

iii) avec Nathalie Vigier (LOV- Villefranche sur Mer) pour l’altération des sédiments des lacs

iv) avec Pierre Brigode (Geoazur) pour la modélisation en hydrologie et internationales avec les chercheurs de l’ORREC (Observatoire Régional de la Recherche pour l’Environnement et le Climat) à Djibouti.

Pour plus d’informations et postuler :http://geochimie.fr/wp-content/uploads/2023/04/These-ANR-NILAFAR.pdf