Institut Méditerranéen d’Océanologie

AXE1

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A ce jour, 80% du carbone organique dissous des océans reste non-identifiable au niveau moléculaire (Benner, 2002) et des mesures de Δ14C indiquent qu’il s’agit de matériel réfractaire (Bauer, 2002). De plus, il n’est pas toujours possible de relier l’information géochimique portées par certains composés organiques individuels présents dans les archives sédimentaires. Ainsi, il apparaît fondamental d’identifier de nouvelles structures moléculaires au sein des composantes de la matière organique biosynthétisée et d’étudier les mécanismes de leur transformation.

Un verrou dans l’étude de la dynamique des éléments chimiques et leur réponse au changement climatique est la résolution spatio-temporelle insuffisante des mesures, qui ne permet pas de décrire et comprendre clairement la variabilité observée notamment à petite et moyenne échelle, et dans le domaine bathypélagique. Lever ce verrou fait partie des actions qui seront développées dans ce thème.

Enfin, la matière organique est bien connue pour interagir avec les polluants. Libérés dans le milieu, ces contaminants peuvent perturber le signal climatique et sont susceptibles de jouer un rôle de proxies dans l’évaluation des processus physiques et biogéochimiques qui contrôlent la distribution des éléments. Or les séries temporelles de contaminants dans la colonne d’eau sont rares à l’échelle de certains bassins.
Les principales actions de cet axe seront :

1.1. Analyser la matière organique dissoute (MOD) et la matière organique particulaire (MOP)

L’impact fondamental des éléments nutritifs sur l’activité biologique, la compréhension de plus en plus fine des relations entre substances chimiques, et réseaux biologiques, le besoin en proxies pour comprendre les flux, demandent une surveillance et une identification de plus en plus précise des molécules souvent à l’échelle de traces. Pour répondre à ce besoin, nous développerons la recherche et l’analyse de proxies pour mieux caractériser et quantifier :

  • les apports atmosphériques et les aérosols marins et
  • les apports par les fleuves
  • la production photosynthétique
  • l’effet des radiations UV et visible sur la transformation et la dégradation de la MOP et de la MOD.
  • l’apport anthropique (métaux, HAPS, PCB)

Nous caractériserons la MOD complexe (HMWDOM) isolée par ultrafiltration, en RMN, chromatographie liquide et gazeuse, spectrométrie de masse, et analyses isotopiques Δ13C ou Δ 14C.
Nous étudierons les propriétés optiques de la CDOM et rechercherons des fluorophores d’intérêt dans la FDOM, pour caractériser également les apports anthropiques en phase "dissoute" (HAPs, pesticides)

1.2 Développer et mettre en oeuvre des mesures automatisées

Des mesures automatisées (colorimétriques et/ou optiques) seront mise en œuvre pour le dosage de sels nutritifs, de la MOD, et de contaminants, afin d’améliorer : la sensibilité de la mesure chimique de certains éléments en accord avec la demande des programmes d’observation, la connaissance de leur distribution sur des zones stratégiques (panaches de dilution, sites pollués), leur suivi temporel et la prise en compte d’évènements exceptionnels (crues, convection verticale) (lien avec ATs COUPLAGE ET ECHANGE)

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