Thèse / université de bretagne occidentale

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THÈSE / UNIVERSITÉ DE BRETAGNE OCCIDENTALE 
sous le sceau de l’Université Bretagne Loire
 
pour obtenir le titre de
 
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE BRETAGNE OCCIDENTALE 
Mention : Chimie Marine 
École Doctorale des Sciences de la Mer 
 
présentée par
 
Nolwenn LEMAITRE
 
Préparée à l'Institut Universitaire Européen 
de la Mer (IUEM) en cotutelle avec la Vrije 
Universiteit Brussel (VUB). 
Au sein du laboratoire des sciences de 
l'environnement marin (LEMAR) et du 
laboratoire Analytical, Environmental and 
Geo-Chemistry (AMGC).
 
Multi-proxy approach 
(
234
Th, Ba
xs
) of export and 
remineralization fluxes of 
carbon and biogenic 
elements associated with 
the oceanic biological pump
 
Thèse soutenue le 20 Janvier 2017 
devant le jury composé de: 
Ian SALTER  
Docteur, Alfred Wegener Institute (AWI)  
Bremerhaven - Allemagne / Rapporteur
 
Frédéric LE MOIGNE 
Docteur, GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research 
Kiel - Allemagne / Rapporteur
 
Stéphane BLAIN 
Professeur, Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC)  
Banyuls sur Mer - France / Examinateur
 
Lionel GUIDI 
Docteur, Observatoire Océanologique de Villefranche/Mer (LOV)  
Villefranche sur Mer - France / Examinateur
 
Filip MEYSMAN 
Professeur, Vrije Universiteit Brussel (VUB) 
Bruxelles - Belgique / Examinateur 
Frank DEHAIRS 
Professeur, Vrije Universiteit Brussel (VUB) 
Bruxelles - Belgique / Directeur de thèse 
Géraldine SARTHOU 
Docteur, Laboratoire des sciences de l'environnement marin (LEMAR) 
Brest - France / Directeur de thèse
 
Hélène PLANQUETTE 
Docteur, Laboratoire des sciences de l'environnement marin (LEMAR) 
Brest - France / Encadrante
 
Frédéric PLANCHON 
Docteur, Laboratoire des sciences de l'environnement marin (LEMAR) 
Brest - France / Encadrant
 

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Contents 
 
Acknowledgements ................................................................................................................ 13 
Abstract .................................................................................................................................. 17 
Résumé .................................................................................................................................. 18 
Samenvatting ......................................................................................................................... 19
 
 
Chapter 1: General Introduction ............................................................................................ 23 
1.1. 
The Carbon cycle ................................................................................................. 24 
1.2. 
The biological carbon pump ................................................................................. 32 
1.3. 
The different approaches to study the biological carbon pump ............................ 46 
1.4. 
Study areas, objectives and thesis outline ........................................................... 50
 
 
Chapter 2: Material and Methods .......................................................................................... 57 
2.1. 
Sample collection, chemical processing and analyses ........................................ 58 
2.2. 
234
Th Export determination ................................................................................... 76 
2.3. 
Elemental export fluxes ........................................................................................ 80 
2.4. 
Carbon remineralization fluxes determined from Ba
xs 
distributions ...................... 84
 
 
Chapter  3:  High  variability  of  particulate  organic  carbon  export  fluxes  in  the  North  Atlantic 
Ocean ..................................................................................................................................... 91 
Abstract ............................................................................................................................ 92 
3.1. 
Introduction ........................................................................................................... 93 
3.2. 
Methods ................................................................................................................ 95 
3.3. 
Results ............................................................................................................... 103 
3.4. 
Discussion .......................................................................................................... 121 
3.5. 
Conclusion .......................................................................................................... 133 
Acknowledgements ........................................................................................................ 134
 
 
Chapter 4: Particulate barium tracing significant mesopelagic carbon remineralization in the 
North Atlantic Ocean ............................................................................................................ 143 
Abstract .......................................................................................................................... 144 
4.1. 
Introduction ......................................................................................................... 145 
4.2. 
Methods .............................................................................................................. 146 
4.3. 
Results ............................................................................................................... 153 
4.4. 
Discussion .......................................................................................................... 166 
4.5. 
Conclusion .......................................................................................................... 177 
Acknowledgements ........................................................................................................ 178
 

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