Etude de la composition chimique de la basse atmosphère des régions côtières antarctiques

par François Ducroz

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de M. Legrand.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    L'atmosphère des régions polaires peut être considérée comme une atmosphère de bruit de fond à l'échelle d'un hémisphère et constitue, de ce fait, un terrain privilégié pour appréhender la réponse de l'atmosphère à des phénomènes naturels globaux. Les régions côtières antarctiques sont, elles, particulièrement bien adaptées à l'étude des émissions en provenance de l'océan austral. Un programme d'étude de la chimie de la troposphère a donc débuté à Dumont d'Urville (66°50' sud, 14°01 est) fin 1990. Des prélèvements atmosphériques effectués simultanément à Dumont d'Urville et sur une île éloignée de la station ont montré que les activités humaines sur la base n'influençaient pas de manière significative la collecte atmosphérique. En revanche, la présence d'une avifaune abondante perturbe les concentrations atmosphériques en NH3, NH4+, C2O4-,K+, Ca2+. L'étude des composés soufrés atmosphériques a mis en évidence l'existence d'un fractionnement du au gel de l'aérosol marin durant l'hiver. Ce fractionnement se traduit par un déficit de sulfate et une augmentation du rapport Cl-/Na+. Nous avons pu mettre en évidence la présence d'une perturbation en sulfate durant l'été 1991-92 dans la troposphère des régions côtières antarctiques. Cette perturbation est provoquée par la sédimentation du nuage volacanique émis lors de l'éruption du Cerro Hudson (15 août 1991). Par ailleurs, nous avons montré que la cycle saisonnier de ces composés soufrés est corrélé aux variations saisonnières de l'activité phytoplanctonique dans l'océan austral. De plus, la variabilité géographique des concentrations atmosphériques peut être expliquée par une différence de productivité entre les différents secteurs de l'océan circumpolaire. Enfin, l'étude des composés azotés atmosphériques a montré que les valeurs de NH4 mesurées à Mawson sont certainement influencées par l'activité animale. Les variations saisonnières du nitrate atmosphérique peuvent être provoquées par la sédimentation des nuages stratosphériques polaires.


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  • Détails : 300 p.
  • Annexes : 236 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Muséum national d'histoire naturelle. Bibliothèque centrale.
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  • Cote : ANT L 10592
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