Les concentrations en éléments des terres rares (ETR) et les compositions isotopiques du Nd (εNd) de cinq nouveaux profils d’eau de mer dispersés dans la fosse de Rockall (Atlantique du Nord-Est, Fig. 1) ont été étudiées afin de : (1) établir la distribution de l’εNd de l’eau de mer dans la fosse de Rockall, qui est mal connue jusqu’à présent ; (2) identifier l’eau de débordement de la dorsale Wyville-Thompson (WTOW) s’écoulant vers le sud et provenant des mers nordiques ; (3) évaluer l’impact potentiel des sources lithogéniques sur l’εNd de l’eau de mer dans la fosse de Rockall. Combinés avec deux stations d’eau de mer publiées précédemment, les résultats révèlent un gradient spatial εNd dans la couche supérieure (environ les 900 premiers mètres) de la fosse de Rockall avec des valeurs εNd allant de -14,9 ± 0,3 à -11,6 ± 0,2 (Fig. 2). L’influence des apports lithogéniques de Nd par le biais des interactions entre l’eau de mer et les sédiments s’est avérée probablement négligeable, de sorte que le gradient spatial a été attribué à l’influence relative de l’eau non radiogénique du gyre subpolaire (SPG) transportée par le courant nord-atlantique (NAC) et de l’eau plus radiogénique dérivée du gyre subtropical (STG) qui s’écoule dans le courant de bord de plateau (SEC) le long de la marge européenne.
L’eau douce des mers intérieures (nord du Royaume-Uni) est une source supplémentaire d’εNd radiogénique, bien qu’elle semble limitée au plateau continental peu profond. Sous la couche supérieure, la nappe phréatique WTOW a été caractérisée pour la première fois avec εNd (valeur moyenne de -13,8 ± 0,5 ; n = 9) en tant que masse d’eau intermédiaire homogène entre 600 et 1200 m. Les résultats révèlent une forte modification de l’eau provenant de la mer de Norvège qui traverse en cascade la dorsale Wyville-Thompson, puisque la nappe phréatique WTOW dans la fosse de Rockall est composée à plus de 80 % d’eau atlantique. Sur le flanc ouest de la fosse de Rockall, on a identifié une composante WTOW profonde qui est responsable d’une modification des valeurs εNd de l’eau de la mer du Labrador (LSW) (-13,0 ± 0,3 à -12,1 ± 0,3). Deux stations séparées de quelques kilomètres seulement mais échantillonnées à quatre ans d’intervalle (2012 et 2016) montrent une variation pluriannuelle des propriétés de l’eau et des valeurs εNd (∼1 ε-unité) pour les 800 premiers mètres, ce qui indique un changement dans la contribution relative du SPG et du STG à la composition de l’eau qui s’écoule dans la fosse de Rockall vers les mers nordiques. Dans l’ensemble, ces résultats confirment que l’εNd peut être utilisé pour évaluer la composition de la masse d’eau dans la fosse de Rockall, ce qui permet de reconstituer la dynamique du gyre de l’Atlantique Nord dans les études paléocéanographiques.
Référence: Quentin Dubois-Dauphin, C. Colin, M. Elliot, J. Forstel, F. Haurine, R. Pinna, E. Douville, N. Frank., 2023. The spatial and temporal distribution of neodymium isotopic composition within the Rockall Trough. Progress in Oceanography, 2023, 218, 103127, DOI : 10.1016/j.pocean.2023.103127