Dynamique des températures dans le système du Saint-Laurent durant l'Holocène

Engel, Marie (2025). Dynamique des températures dans le système du Saint-Laurent durant l'Holocène. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 74 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : L'estuaire maritime du Saint-Laurent est confronté à une hypoxie des eaux de fond, majoritairement en raison des changements climatiques qui impactent la circulation océanique. L'apport des eaux froides et bien oxygénées du courant du Labrador est remplacé par l'arrivée des eaux chaudes et pauvres en oxygène du Gulf Stream, ce qui accentue la perte d'oxygène lors de la respiration microbienne de la matière organique. Ici, nous reconstituons l'histoire spatio-temporelle de la température et de la ventilation au cours de l'Holocène afin d'en faire un analogue du réchauffement actuel et futur ainsi que pour mieux comprendre la variabilité naturelle de ce système. Nous présentons les données de température de surface dérivées de l'indice UK'37 basé sur les alcénones produits par des haptophytes et des données de l'indice TEX86 à base de lipides tétraéther d'archées, qui représentent les températures des eaux de fond le long du chenal Laurentien. Dans l'ensemble, les deux traceurs montrent un réchauffement au début de l'Holocène, suivi d'un refroidissement après environ 7,5 ka BP, plus prononcé dans les eaux de surface. Cette différence entraîne un changement distinct dans l'écart relatif entre les deux traceurs, ce qui suggère des changements transitoires dans la dynamique de la circulation/l'approvisionnement en eau de fond. Après correction du biais dans les températures de surface dérivées par UK'37 causé par les conditions saumâtres résultant de l'événement de fonte des glaces il y a 8,2 ka BP, l'écart de température relatif entre les eaux de surface et les eaux de fond semble indiquer une contribution croissante des eaux de fond provenant du Gulf Stream après 7,0 ka BP ou des changements dans les propriétés des eaux entrant dans le système. Après 4,0 ka BP, l'écart entre les températures de surface et des eaux de fond est plutôt stable, ce qui indique des changements mineurs dans l'approvisionnement en eau profonde. Nos données montrent donc que le lien actuel entre les changements de circulation et l'hypoxie pourrait être sans précédent au cours de l'Holocène. -- Mot(s) clé(s) en français : Système du Saint-Laurent, hypoxie, changement de circulation, Gulf Stream, Holocène, biomarqueurs lipidiques. --
ABSTRACT : The Lower St. Lawrence Estuary is facing bottom water hypoxia mostly due to climate-driven changes in ocean circulation. A decrease in the inflow of cold, oxygen-rich bottom waters from the Labrador Current in favor of warm and oxygen-poor bottom waters from the Gulf Stream exacerbates oxygen loss during microbial respiration of organic matter. Here, we spatiotemporally reconstruct the Holocene temperature and ventilation history as an analog of current and future warming and to better understand the natural variability of this system. We present sea surface temperature (SST) data derived from the haptophyte-based alkenone proxy (UK'37) and the archaeal tetraether lipid-based TEX86 proxy recording bottom water temperatures along the Laurentian Channel. Both proxies overall show warming of water temperatures during the early Holocene followed by cooling after around 7.5 ka BP, but the cooling trend is much more pronounced for SSTs. This difference results in a distinct change in the relative temperature offset between the two proxies, which suggest transient changes in circulation dynamics/bottom water sourcing. After correcting for a temperature bias in the UK'37 -derived SSTs caused by the brackish conditions resulting from the 8.2 ka BP meltwater event, the relative temperature offset between surface and bottom waters seems to indicate increasing bottom water contributions from the Gulf Stream after 7.0 ka BP or changes in the properties of the waters entering the system. After 4.0 ka BP, the relative temperature offset is rather stable, indicating minor changes in bottom water sourcing. Our data thus show that the current link between circulation changes and hypoxia may be unprecedented over the Holocene. -- Mot(s) clé(s) en anglais : St. Lawrence system, hypoxia, circulation changes, Gulf Stream, Holocene, lipid biomarkers.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Kusch, Stephanie
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Bendif, El Mahdi et Pellerin, André
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès en sciences.
Mots-clés :	Hypoxie (Écologie des eaux) - Québec (Province) - Saint-Laurent, Estuaire du; Paléo-océanographie - Holocène; Indicateurs biologiques - Québec (Province) - Saint-Laurent, Estuaire du; Système du Saint-Laurent; Estuaire maritime du Saint-Laurent; Dynamique des températures.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Date de dépôt :	10 févr. 2026 14:50
Dernière modification :	10 févr. 2026 14:50
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/3436