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International audience

International audience; SEAGAS is a 3-year initiative to study processes in the deep sea, involving research groups in Brazil and Europe, including in Germany. The project is being coordinated by PUCRS in collaboration with Géoazur in Nice, France. The hosts have complementary strengths in marine geoscience as applied to submarine gas hydrates, consistent with the project's research, training and strategic objectives. SEAGAS involves research into gas hydrates, ice-like compounds of water and natural gas (mainly methane) that form at high pressures and low temperatures and so are stable in areas of permafrost and in deep-sea sediments. The oceans cover 71% of the Earth, and submarine gas hydrates form what is estimated to be the world's largest reserve of greenhouse gases. The stability of this 'frozen' methane reservoir is sensitive to temporal changes in sea-level and water temperature, but also to the poorly understood dynamics of chimney-like structures observed to vent gas to the oceans. SEAGAS aims to improve our understanding of fluid venting from gas hydrate systems, by comparing occurrences within the deep-sea fans of the world's two largest rivers, the Amazon and the Nile. Numerical modeling of gas hydrate stability in the two areas is being used to guide interrogations of marine datasets held by the hosts, in order to generate hypotheses for the acquisition of new data during a joint oceanographic campaign to take place during the project.The overall training objective of SEAGAS is to diversity the competencies of the researcher and project participants. The outgoing host contains a group dedicated to consolidating Brazilian expertise in gas hydrate studies, with strengths in marine geochemical methods and concepts. The French return host has traditional strengths in marine geology and geophysics and a growing interest in gas hydrates. The SEAGAS project is designed to bring all participants together in joint activities, including data acquistion and analyses, to address shared research interests. The strategic aim is to consolidate an emerging collaboration between the outgoing and return hosts, and to stimulate the development of future projects involving Brazilian and European scientists in mutually beneficial research activities. The Marie Skłodowska-Curie Actions offer opportunities for post-doctoral research mobility from Brazil to Europe, or from Europe to Brazil. The application deadline for Individual Fellowships is each year in September.The SEAGAS project is funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under Marie Skłodowska-Curie grant agreement No. 656821.

Les débrites sont des dépôts fréquemment observés dans le système turbiditique profond du Nil au cours du Quaternaire récent. Elles présentent des volumes et des âges de mise en place très variés ainsi que quatre environnements de dépôts distincts : (i) aux abords des failles d’origine salifère, (ii) dans les chenaux turbiditiques, (iii) dans les lobes distaux et (iv) en base de systèmes chenaux-levées. Ces débrites contiennent des clastes argileux dans une matrice argilo-sableuse en majeure partie non granoclassée. Elles sont relativement peu épaisses (20 à 150 cm) dans les lobes distaux, les chenaux et en contexte de bassin d’origine salifère, mais de volume plus important (> 8 m) sur les pentes ouvertes. L’analyse des espèces de foraminifères benthiques et du rapport d’espèces planctoniques et benthiques, fournit un nouvel aperçu de l’origine des sédiments dans ces coulées de débris et de leur distance d’écoulement. Les assemblages de microfossiles permettent également de contraindre la magnitude de l’érosion du fond par la coulée de débris durant son écoulement. Les débrites des chenaux turbiditiques et des bassins salifères sont des phénomènes localisés et liés à des remaniements locaux alors que les débrites de pente ouverte peuvent se déplacer sur plus de 150 km. Les débrites observées dans la partie distale des lobes se sont déposées suite à des écoulements qui ont pris naissance à plus de 200 km, à des profondeurs d’eau inférieures à 1000 m. Ces coulées de débris semblent avoir très faiblement érodé les fonds au cours de leur parcours d’environ 200 km. Cette étude confirme que des coulées de débris très mobiles peuvent se déplacer sur de longues distances pour produire des débrites peu épaisses dans la partie distale des systèmes sous-marins, comme cela a été précédemment observé dans le système turbiditique profond marocain au Nord-Ouest de l’Afrique ou dans les lobes du Mississippi dans le Golfe du Mexique.

Les modèles universalistes, proposés depuis le début des années 70 pour prédire les répartitions et géométries des corps sédimentaires en domaine profond, ont progressivement montré leur limite au fur et à mesure que notre perception de ces environnements s'est accrue. Ces modèles sont maintenant plus ou moins abandonnés au profit de modèles régionaux, basés sur l'étude séparée des différents corps ou "objets", qui constituent l'environnement.

This work presents an analysis of the morphology and sedimentary dynamic of the Cap-Ferret and Capbreton turbidite systems (south Bay of Biscay), containing the first recognition of the whole Capbreton turbidite system. The dataset comprises subsurface geophysical data (multibeam bathymetric and imagery, Chirp sub-bottom profiler) and piston cores, acquired during the oceanographic cruise Sargass conducted by the Bordeaux University. Studied by morpho-bathymetric analyses, the upstream-downstream evolution of the sedimentary bodies joined to the sedimentological data help to understand the active gravity processes of the systems. In the Capbreton system, a special focus is made on its Holocene gravity deposits occurring at high frequencies. In the Cap-Ferret system, the channel-lobe transition zone has been investigated at high resolution and revealed sedimentary structures poorly documented at this scale of details in recent turbidite systems. The glacio-eustatic and autocyclic forcing are expressed in different ways in each turbidite sytem. A regional sedimentary dynamic model is proposed for the last 50,000 years., Ce travail présente une analyse de la morphologie et de la dynamique sédimentaire des systèmes turbiditiques actuels du Cap-Ferret et de Capbreton (sud du Golfe de Gascogne). La reconnaissance effectuée sur le système de Capbreton est la première à le considérer dans son ensemble. Ce travail se base sur des données acoustiques de subsurface (sondeur multifaisceaux, sondeur de sédiments Chirp) et de carottages issues de la campagne océanographique Sargass menée par l’Université de Bordeaux. L’analyse morpho-bathymétrique révèle l’organisation amont-aval des géométries sédimentaires dans ces systèmes et, couplée aux données sédimentaires, de préciser les processus de dépôts liés aux écoulements gravitaires. Le fonctionnement holocène du canyon de Capbreton montre des processus gravitaires haute fréquence, révélant son rôle de dépôt-centre pour le sud du golfe de Gascogne. Dans le système du Cap-Ferret, la zone de transition chenal-lobe a été investiguée à fine échelle, documentant ainsi des structures sédimentaires rarement identifiées avec ce niveau de détails dans les systèmes turbiditiques modernes. La dynamique sédimentaire de chacun de ces systèmes est soumise à des forçages auto-cycliques et glacio-eustatiques qui affectent chacun des systèmes de façons différentes. Ces informations ont permis de proposer un modèle régional de fonctionnement sédimentaire au cours des derniers 50 000 ans.

The Ionian Sea is an active geodynamic area because of the convergence between theNubia and the Eurasia plate. It corresponds to the last stage of the Tethys ocean life. Therefore,the tectonics and the sedimentation are much reduced; and the low sedimentary supply enables torecord a multiplicity of sedimentary processes. Nevertheless, this area still poorly studied from asedimentary point of view, in particular on timescales on the order of hundred thousand years.This work is based on a sedimentological study of marine archives supplemented by acoustic data(bathymetry and multibeam imagery) recovered during oceanographic campaign leaded by theSHOM. The detailed sedimentary analysis of facies and sequences allows, at first, to established acalendar of the natural hazard (earthquakes, tsunamis, volcanism), their origins and theirdepositional processes into the basin over the last 330 000 years. Then, secondly, to reconstructthe evolution over the last 400 000 years of the circulation and the oxygenation of bottom waterthrough the Ionian basin and the influence of the strait of Sicily, in particular of the Malta Plateau,on the exchanges between the western and the eastern basins. The integration of thesedimentological data in a geoacoustic modelling developed by the SHOM finally allowed todetermine the impact of the sedimentary variability (special distribution, lithology, stratification)on the acoustic waves propagation for various frequency bands (300 Hz - 3000 Hz) and incidentangle (0 - 90°) and to established a mapping of the sedimentary answer of the acoustic signal., La mer Ionienne est une zone à la géodynamique active en raison de la convergence entre les plaques Nubie et Eurasie. Elle correspond aux derniers stades de vie d’un océan, la Téthys. De ce fait, la tectonique et la sédimentation y sont très réduites ; et les faibles flux sédimentaires permettent ainsi d’enregistrer une multiplicité de processus sédimentaires.Néanmoins, c’est une zone encore peu étudiée d’un point de vue sédimentaire, notamment sur les échelles de temps de l’ordre de la centaine de milliers d’années. Ce travail est basé sur une étude sédimentologique d’archives marines complétée par des données acoustiques (bathymétrie et multi-faisceau) issue de campagnes océanographiques du SHOM. L’analyse détaillée des faciès et des séquences sédimentaire a permis, dans un premier temps, d’établir un calendrier des risques naturels (séismes, tsunamis, volcanisme), leurs sources et leurs processus de dépôt dans le bassin pour les derniers 330 000 ans. Puis, dans un second temps, de retracer l’évolution sur les derniers 400 000 ans de la circulation et de l’oxygénation des eaux de fond dans le bassin ionien et l’influence du détroit de Sicile, et notamment de la plate-forme de Malte, sur les échanges entre les bassins occidental et oriental. L’intégration des données sédimentologiques dans un modèle géoacoustique développé par le SHOM a finalement permis de déterminer l’impact des variations sédimentaires (distribution spatiale, lithologie, stratification) sur la propagation des ondes acoustique pour différentes gammes de fréquences (300 Hz - 3000 Hz) et d’angle d’incidence (0 -90°) et d’établir une cartographie de la réponse sédimentaire du le signal acoustique.