Li isotope study of Yangtze River sediments : new constraints on climate, weathering and carbon cycle relationships - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2020

Li isotope study of Yangtze River sediments : new constraints on climate, weathering and carbon cycle relationships

Compositions isotopiques en lithium des sédiments du Yangtze : nouvelles contraintes sur les liens entre climat, altération et cycle du carbone

(1)
1
Chengfan Yang
  • Function : Author
  • PersonId : 1197991
  • IdRef : 261178245

Abstract

In order to better understand the weathering-climate feedback, a series of studies was carried out in the Changjiang (Yangtze) Basin. First, the operation of the Three Gorges Dam (TGD) changed downstream sediment geochemical compositions. Before 2003, large amounts of upstream-derived sediments deposited and experienced further weathering in the mid-lower basin. Since 2003, strong riverbed sediment resuspension changed the roles of the mid-lower reaches from important sinks to major sources of sediments delivered to the sea. As a consequence, an intensified weathering intensity of downstream sediment was observed.Second, dissolved δ7Li exhibit a conservative behavior in the Changjiang Estuary. During the process of SPM transported offshore, weathering product flocculated and deposited, while primary minerals resuspended. The combined effect resulted in the UCC-like SPM δ7Li values. There is a Li isotope fractionation between the dissolved load and exchangeable phase. However, this process shows negligible impact on δ7Li of dissolved load and particulates. Third, weathering response to climate is complex in large river basins. During the Younger Dryas, the positive excursion of clay δ7Li is consistent with enhanced incongruent weathering, in response to temperature cooling. The minor variation of clay δ7Li at 11 – 2 ka likely indicate stable weathering and mile climate variation. Over the last 2 kyr, the fluctuation of clay δ7Li is mostly caused by intensification of human activities. In summary, this thesis sheds new lights on the weathering-climate feedback over geologic past, and provides perspectives on how human activities affect natural processes.
Au cours de ce travail, j’ai réalisé une série d'études dans le bassin du Changjiang (Yangtze), afin de mieux comprendre l'influence de ces effets.Tout d'abord, l'exploitation du barrage des Trois Gorges (TGD) a modifié la composition géochimique des sédiments en aval. Depuis 2003, les sédiments venant des hauts bassins ont été en grande partie retenus en amont, tandis que les sédiments précédemment déposés dans le bassin moyen-inférieur ont été progressivement remis en suspension. Ces processus expliquent l’évolution géochimique des sédiments exportés vers la mer de Chine. En deuxième partie, une étude systématique démontre que les compositions isotopiques en lithium des phases dissoutes et particulaires se comportent de façon conservative dans la zone de mélange de l'estuaire du Changjiang. Cependant, les phases échangeables ne représentent qu'une faible quantité de Li, ce qui explique son impact négligeable dans cette zone. Troisièmement, Cette étude confirme que dans les grands bassins versants, l'altération chimique peut réagir rapidement à de grandes amplitudes climatiques. Ceci est particulièrement bien illustré, dans la carotte CM97, par la période du Younger Dryas. Depuis 2 000 ans, les δ7Li des argiles s’accentuent clairement par rapport à la période précédente, à cause de l'érosion des sols de plaines induite par l'homme. En résumé, ces résultats apportent de nouveaux éclairages sur l'interprétation des proxys et sur la réponse de l'altération chimique aux variations climatiques, ce qui est essentiel pour mieux quantifier l’impact du l’altération continentale sur les climats passés et futurs de notre planète.
Fichier principal
Vignette du fichier
YANG_Chengfan_2020.pdf (5.79 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03883685 , version 1 (04-12-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03883685 , version 1

Cite

Chengfan Yang. Li isotope study of Yangtze River sediments : new constraints on climate, weathering and carbon cycle relationships. Earth Sciences. Sorbonne Université; Tongji university (Shanghai, Chine), 2020. English. ⟨NNT : 2020SORUS433⟩. ⟨tel-03883685⟩
0 View
0 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More