Les sédiments des deltas contribuent à l'absorption du CO2 atmosphérique

Publié par Adrien le 13/05/2020 à 13:00
Source: CEA

Molécule de CO2 (Wikipédia)
Selon les travaux d'une mission océanographique impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ), les sédiments du delta du Rhône participent à l'absorption du CO2 atmosphérique.

L'alcalinité d'une eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) mesure sa capacité à neutraliser les acides, notamment via sa concentration en ions carbonate CO3- et bicarbonate HCO3-. Or le dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2. C'est...) dissous dans l'eau (H2O+CO2) est un acide faible (Un acide faible est un acide qui ne se dissocie pas totalement dans l'eau : lorsqu'un acide faible AH est mis en présence d'eau, la réaction suivante a lieu :) et peut, de ce fait, être neutralisé dans une eau alcaline. Cette propriété chimique de l'eau influence donc le cycle du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.).

Dans certaines conditions, une fraction du CO2 atmosphérique pourrait donc ainsi disparaître définitivement, atténuant l'effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le cas...). Le réchauffement planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont animés soit manuellement,...) étant en grande partie imputable au CO2, il est intéressant d'étudier les sources d'alcalinité et d'en comprendre le fonctionnement.

En particulier, dans les deltas et les estuaires, les sédiments échangent des éléments chimiques avec les eaux océaniques du fait de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) biologique des êtres vivants de ces écosystèmes. Ces échanges ont été étudiés dans le delta du Rhône (Le Rhône est un fleuve d'Europe. Long de 812 kilomètres, il prend sa source, dans le glacier du Rhône, à Gletsch, en Suisse, à...), à des profondeurs d'eau comprises entre 20 et 75 mètres, lors d'une campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est caractérisée par une...) océanographique, menée conjointement par le LSCE et le Georgia Institute of Technology (Le Georgia Institute of Technology, connu aussi sous le nom de Georgia Tech, est une université de recherche mixte publique, et située à Atlanta (Géorgie) aux...), en septembre 2015.

Pour cela, les scientifiques ont déployé en fond de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) une chambre instrumentée autonome à l'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner correctement.) eau-sédiment. Ils ont ainsi isolé un certain volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) d'eau et de sédiment et quantifié les flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) d'éléments chimiques in situ pendant 10 à 12 heures (L'heure est une unité de mesure  :).


(c) C.Rabouille, B.Bombled/CEA
Dans le delta (sous-marin), les flux d'alcalinité et de CO2 dissous (carbone inorganique dissous) des sédiments vers la colonne d'eau sont intenses (≈ 50 mmol m-2.jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les...)-1) tandis que, plus au large, sur le plateau continental, ils sont plus modérés (4 mmol m-2.jour-1). Les sédiments du delta du Rhône sont donc des sources d'alcalinité pour les eaux côtières.

Pour comprendre l'origine de ces flux, les climatologues ont prélevé et analysé sous atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) inerte (Inerte est l'état de faire peu ou rien.) des échantillons d'eau contenue dans les sédiments. En cause: la précipitation (En météorologie, le terme précipitation désigne des cristaux de glace ou des gouttelettes d'eau qui, ayant été soumis à des processus de condensation et d'agrégation à...) d'une phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré d'oxydation de -2, avec un autre élément chimique ou un...) de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau...) (FeS) dans la partie anoxique des sédiments. Cet "enfouissement" de FeS empêche une ré-oxydation de Fe et S qui aurait produit des ions H+ et diminué l'alcalinité de l'eau. Quasiment absent des sédiments du plateau continental, ce phénomène autorise un flux d'alcalinité plus important vers l'eau.

Ces travaux ont été réalisés au cours de la mission océanographique Amor-B-Flux dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) ANR-Amorad (RSNR-Investissement d'Avenir) et du programme national de l'INSU Mistral-Mermex.

Références:
Benthic alkalinity and dissolved inorganic carbon fluxes in the Rhône River prodelta generated by decoupled aerobic and anaerobic processes, Biogeosciences
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