Etude de la spéciation biogéochimique du mercure aux interfaces des écosystèmes tidaux côtiers

par Sylvain Bouchet

Thèse de doctorat en Matériaux et environnement

Sous la direction de David Amouroux.

Soutenue en 2009

à Pau .


  • Résumé

    La dynamique biogéochimique du mercure dans les zones côtières et notamment les facteurs de transformation et de mobilité des différentes espèces du mercure (Hg inorganique, méthyle et élémentaire) ont été évalués par des expérimentations de laboratoire et de terrain. La spéciation et la réactivité du mercure dans des sédiments superficiels ont été étudiées sous conditions redox oscillantes à l’aide d’un microcosme de laboratoire et de traceurs isotopiques stables. Ces conditions transitoires peuvent influencer les transformations et la partition des espèces du mercure. Ces transformations ont été mises en relation avec les processus de la diagénèse précoce, certaines activités bactériennes et l’évolution de la matière organique. Le comportement des espèces ajoutées du mercure nous renseigne aussi sur la réponse temporelle de l’écosystème à une contamination chronique. La spéciation et le transfert aux différentes interfaces (sédiment – eau – atmosphère) des espèces du mercure ont également fait l’objet d’investigations de terrain dans la zone intertidale du bassin d’Arcachon (Aquitaine, France). Les flux d’échanges ainsi que les potentiels de transformations des espèces ont été déterminés in situ et à l’aide de chambres à flux et de traceurs isotopiques du mercure. L’intensité des flux et les mécanismes de transformations varient de manière saisonnière en relation avec l’évolution des conditions biogéochimiques du sédiment. Les interfaces sédimentaires intertidales s’avèrent en particulier comme des zones d’échanges dynamiques du mercure vers la colonne d’eau et l’atmosphère.


  • Résumé

    The mercury biogeochemistry in coastal ecosystems and especially the transformations and mobility of the mercury species (inorganic mercury, methylated forms, and elemental mercury) have been evaluated with laboratory and field experiments. The mercury speciation and reactivity in superficial sediments have been studied under transient redox conditions using a laboratory microcosm and stable isotopic tracers. These transient conditions influence the transformations and partitioning of the mercury species. These transformations have been related to early diagenetic processes, specific bacterial activities and the evolution of the organic matter. The behavior of added mercury species reveals also the temporal ecosystem response to a chronic contamination. The mercury speciation and reactivity have been investigated at the different interfaces (sediment – water – atmosphere) of the intertidal zone of the Arcachon Bay (SW France). The exchange fluxes as well as transformation potentials have been evaluated in situ using flux chambers and mercury isotopic tracers. The flux intensities and transformation mechanisms exhibit seasonal variations according to the sediment biogeochemical conditions. The intertidal sediment interfaces appear as highly dynamic zones for mercury exchange to the water column and the atmosphere.

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  • Détails : 1 vol. (261 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.203-236

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