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Distribution et géochimie de l'arsenic dans les sédiments de l'océan arctique.

Randlett, Marie-Ève (2010). Distribution et géochimie de l'arsenic dans les sédiments de l'océan arctique. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 90 p.

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Résumé

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L'objectif de ce travail était de contribuer à développer les connaissances sur les cycles biogéochimiques des éléments dans l'océan Arctique, en particulier celui de l'arsenic (As), un métalloïde dont le cycle à l'interface eau-sédiment, parce qu'il est couplé à celui du carbone organique, pourrait être altéré suite au réchauffement attendu du climat. Pour ce faire, les profils de l'As jusqu'à 30-50 cm de profondeur dans les sédiments, de même que ceux d'autres éléments (Al, Fe, Mn, C organique, S total et différentes formes de S inorganique réduit), ont été déterminés dans 26 carottes provenant des mers de Béring et des Tchouktches, du canyon Barrow au nord de l'Alaska, de la mer de Beaufort et des bassins abyssaux de l'océan Arctique, soit le bassin eurasien et le bassin du Canada. Les résultats de cette recherche révèlent que les teneurs en As varient fortement, en l'occurrence de 6 à 174 µg g-l, à la fois spatialement et en fonction de la profondeur sous l'interface eau-sédiment. Dans les sédiments de la marge continentale et dans ceux des bassins abyssaux, les rapports As/Al dans les sédiments sont respectivement jusqu'à 22 et 8 fois supérieures à la valeur moyenne de ce rapport dans les schistes argileux. L'enrichissement en As des sédiments de l'océan Arctique n'est cependant pas dû à l'activité humaine. Une part importante des enrichissements observés résulterait plutôt de l'adsorption de l'As sur les oxyhydroxydes de Fe. Dans les sédiments de la marge continentale, ces composés sont présents dans une couche de surface dont l'épaisseur varie selon les sites entre moins de 1 cm et 10-15 cm. Dans les sédiments abyssaux, les oxyhydroxydes de Fe persisteraient cependant jusqu'à 40-50 cm de profondeur dans les sédiments et expliqueraient la présence de teneurs élevées en As non lithogène à cette profondeur. Tel que le suggèrent les augmentations simultanées en fonction de la profondeur des teneurs en As et en S inorganique réduit (principalement FeS et FeS2), l'As sous forme non lithogène dans les sédiments de la partie profonde des carottes de la marge continentale résulteraient par contre d'interactions As-Fe-S. La combinaison des résultats de la présente étude à ceux de travaux récents sur les sources et les puits de sédiments dans l'océan Arctique nous permet de poser un premier jalon au bilan de masse de l'As dans cet océan. Nous proposons qu'environ 8300 et 4300 T a-l d'As s'accumulent respectivement dans la marge continentale et dans la zone abyssale de l'océan Arctique, dont respectivement 5100 et 3100 T a-l sous forme non lithogène. La séquestration de l'As dans les sédiments de l'océan Arctique serait alors équivalente à environ 15% des apports totaux de cet élément à l'océan mondial tels qu'estimés dans la littérature. Bien qu'il ne représente qu'une petite fraction de l'océan mondial en termes de volume (<1 %) et de superficie (<3%), l'océan Arctique jouerait par conséquent un rôle clé dans le cycle biogéochimique océanique global de l'As.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Gobeil, Charles
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: géochimie; arsenic; sédiments; océan; arctique; diagenèse; métalloïde
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 26 nov. 2012 14:29
Dernière modification: 17 mars 2016 15:28
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/488

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