Diagenèse organique dans un bassin euxinique…

Diagenèse organique dans un bassin euxinique, le bassin de Cariaco depuis 130 ka

Melesio Quijada1, Armelle Riboulleau1, Pierre Adam2, Pierre Faure3, Yann Guerardel4, Nicolas Tribovillard1

1UMR 8217 Géosystèmes,Université de Lille 1 bâtiment SN5, 59655 Villeneuve d’Ascq cedex, France
2UMR 7177 CNRS,Laboratoire de Biogéochimie Moléculaire, Université de Strasbourg, Institut de Chimie de Strasbourg, E.C.P.M., 25 rue Becquerel, 67200 Strasbourg, France.
3UMR 7566 CNRS G2R and CREGU, Université Henry Poincaré – Nancy I, BP239, 54506 Vandoeuvre lès Nancy Cedex, France.
4UMR 8576 CNRS Laboratoire de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, Université de Lille 1, Villeneuve d’Ascq, France.

Résumé :

Le bassin de Cariaco représente un emplacement idéal pour l’étude de la préservation de la matière organique (MO) en particulier la sulfuration naturelle, car il a présenté des conditions euxiniques récurrentes au cours de son histoire. Pour mieux cerner les processus de préservation de la MO, nous avons étudié les sédiments varvés du bassin de Cariaco déposés sur la période des dernières 130 ka.
Nous avons mis au point un protocole basé sur des hydrolyses séquentielles permettant d’isoler des kérogènes sans que des molécules du type mélanoïdines n’apparaissent artificiellement. Ce protocole a permis de libérer d’importantes quantités de carbohydrates représentant jusqu’à 3% du carbone organique total. Ces carbohydrates d’origine algo-bactérienne voient leur abondance diminuer avec la profondeur en liaison avec des processus de dégradation in situ et/ou leur incorporation dans la matrice macromoléculaire. L’étude des marqueurs moléculaires présents dans les extraits organiques corrobore l’origine principalement autochtone de la MO. Toutefois, la contribution de végétaux terrestres a été mise en évidence dans les échantillons correspondant aux périodes glaciaires.
Le processus de sulfuration naturelle a un rôle important dans la préservation de la MO à Cariaco. La sulfuration intramoléculaire est indiquée par la présence des thiophènes et thiolanes à l’état libre. La désulfuration au nickel de Raney revèle une incorporation du soufre dans des structures tels que les alcènes, les isoprénoïdes phytaniques et hautement ramifiés, les dérivés de malabaricane ainsi que les stéroïdes. La pyrolyse flash des kérogènes révèle également une sulfuration intermoléculaire de sucres, étant donné la forte abondance relative de C5-C7 alkylthiophènes. La sulfuration ne présente pas une tendance générale à l’augmentation dans l’intervalle étudié. Le processus se révèle sensible aux variations climatiques, et à des facteurs tels que les conditions redox du milieu de dépôt et la disponibilité et réactivité des précurseurs moléculaires.

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