Caractérisation des dynamiques des cycles oxydo-réducteurs du fer en Seine par le développement des traceurs physico-chimiques.

Auteur.e.s

Christine Franke, Catherine Kissel, Isabelle Cojan, Ladislav Konecny, Noëlia Carrillo et Nelly Martineau.

Université

Centre des Géosciences, Mines ParisTech, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2012.vol28

Lors de la dernière phase 5 du programme PIREN Seine des études physico-chimiques ont été effectuées sur les phases sulfurées et oxydées porteuses de polluants métalliques des matières en suspension (MES) de la Seine (Franke et al., 2008, 2009, 2011). Ces études ont montré qu’il existe différents types de micropolluants métalliques liés à des particules/agglomérats de la colonne d’eau. Le fer est à la base de nombreuses phases porteuses de métaux et à ce titre son devenir et ses transformations dans le milieu méritent d'être étudiées pour mieux comprendre et quantifier les mécanismes de mobilisation, altération et re-fixation des polluants métalliques. Connaître en détail les (oxyhydr)oxydes, sulfures, phosphates et éventuellement carbonates de fer présents, leur minéralogie, leur taille, leurs morphologies spécifiques, voire leur composition en impuretés est un atout majeur pour comprendre le devenir des métaux dans un système fluviatile. Par ailleurs, le fer est également un excellent indicateur des processus diagénétiques. Par exemple, on peut s'attendre à ce qu’une certaine fraction des nanoparticules de magnétite, porteuses d'un signal magnétique intense et très distinctif, soit fabriquée en Seine par les bactéries magnéto-tactiques (Isambert et al., 2007) qui vivent dans les environnements à la limite de l'oxique à l’interface sédiment/eau. Au contraire, une série de sulfures de fer est formée avec des dynamiques post-dépôts correspondant à des durées plus longues ou intensités de diagénèse plus fortes. En connaissant les cycles de formation de ces phases dans des milieux de degrés d'anoxie différents et en connaissant la dynamique de leur dissolution dans la colonne d'eau, on peut développer des indicateurs très pertinents sur l'intensité des échanges entre les particules de la colonne d'eau et les particules des sédiments. Pour pouvoir étudier les dynamiques des cycles oxydo-réducteurs du fer en Seine, il est donc nécessaire d’effectuer un échantillonnage des différents types de sédiments associés au système fluviatile.

christine.franke@mines-paristech.fr