Origine du soufre de la matière organique dissoute de la colonne d'eau et sa contribution à la préservation

Bien que le soufre organique dissous (SOD) soit le plus grand réservoir de soufre organique dans l’océan et qu’il risque d’influencer les processus climatiques, les sources et la réactivité de ce grand réservoir de SOD non volatil dans la colonne d’eau sont jusqu’à présent inconnues. Les traceurs isotopiques du soufre sont des outils potentiels qui peuvent servir à élucider les sources de SOD provenant de différents compartiments de l’océan. Dans cette étude, nous avons examiné les sources de SOD dans les eaux marines et estuariennes en analysant la composition isotopique du soufre (δ³⁴S) de 18 échantillons de matière organique dissoute (MOD) et de 10 échantillons de matière organique particulaire (MOP) extraits avec différentes méthodes. Nous avons également évalué si les eaux interstitielles des sédiments pouvaient être la source principale de SOD de la colonne d’eau située juste au-dessus des sédiments. Par ailleurs, nous avons réalisé des expériences de sulfurisation abiotique (SA) avec de la MOD naturelle, afin de déterminer les changements dans sa stabilité et sa composition en conditions oxiques. En examinant la composition isotopique du soufre, nous avons constaté que des interactions intermoléculaires entre les ions sulfate et la MOD peuvent se produire, et donc les valeurs δ³⁴S de ces échantillons ne peuvent pas être utilisées pour estimer l’origine ou le budget du SOD. Par conséquent, il était important d’éliminer les ions sulfate qui étaient co-extraits avec la MOD. Nos résultats suggèrent que la sulfato-réduction assimilatoire des sulfates (SRA) est la principale voie de sulfurisation du SOD dans les eaux marines et du soufre organique particulaire (SOP) dans les sédiments oxiques, bien que la SA puisse produire jusqu’à 40% du SOD dans les eaux profondes. En revanche, dans les sédiments anoxiques, la SA semble être la principale source de SOP. Nos données suggèrent également que le sulfate appauvri en ³⁴S dans les sols et l’eau douce peut expliquer les valeurs plus faibles de δ³⁴S de SOD terrigène. Notre deuxième expérience montre que le SOD des eaux interstitielles des sédiments et le SOD de l’eau au-dessus ont des sources principales différentes. Ces résultats suggèrent que le MOD sulfurisée abiotiquement diffuse hors des sédiments avec un flux trop faible et/ou est trop rapidement dégradé une fois dans les conditions oxiques. Cette dernière hypothèse est supportée par nos expériences de dégradation dans lesquelles une fraction significative (>26%) de la MOD sulfurisée abiotiquement en laboratoire a été rapidement dégradée par voie microbienne dans des eaux oxiques. Cette dégradation s’est même révélée légèrement plus rapide que celle de la MOD non sulfurisée. Les incertitudes inhérentes aux approches utilisées (ex. δ³⁴S de SOD terrigène, fractionnement isotopique ou moléculaire inconnu, SA en laboratoire non représentative de SA naturelle) sont présentées et discutées. Cependant, les données disponibles suggèrent que la majorité de ces sources d’erreurs sont mineures et qu’elles auraient un faible impact sur les conclusions de cette étude. Tous les résultats présentés supportent l’idée que la SRA est la principale voie de sulfurisation du SOD qui persiste en milieu marins, même dans les eaux de fond, et suggèrent qu’une grande partie du SOD venant de la SA n'est pas réfractaire à la dégradation microbienne, une fois en milieu oxique. La formation de SOD plus récalcitrants pourrait ne pas être liée à la spéciation ou à l’origine du soufre, mais elle pourrait être contrôlée par des altérations ciblant d’autres éléments, tels que le carbone et l’azote. Cette étude apporte une contribution significative aux connaissances des sources et du devenir du SOD en milieux marins.

Name thesis:degree_name

Maîtrise ès sciences (chimie)

Level thesis:degree_level

2e cycle

Discipline thesis:degree_discipline

Faculté des sciences

Grantor dc:publisher

Université de Moncton

Year dc:date.issued

2022

Author dc:creator

• Ibrahim, Hamida

Advisor dc:contributor.advisor

• Tremblay, Luc

• Eau de mer
• Mesure
• Teneur en composés organiques
• Composés organiques sulfurés
• Traceurs radioactifs
• Matière organique terrestre
• Polluants organiques de l'eau
• Matière organique particulaire

Statement dc:rights

• Author

Language dc:language.iso

iso639-2b, fre

Dc Identifier Other

umir:2698

OAI identifier oai:identifier

oai:umoncton.scholaris.ca:20.500.14658/7419