Sources and fluxes of volatile halogenated organic compounds in highly productive marine areas

par Stefan Raimund

Thèse de doctorat en Chimie marine

Sous la direction de Pascal Morin.

Soutenue en 2010

à Brest .

  • Titre traduit

    Sources et flux des composés organiques halogénés volatile dans les écosystèmes côtiers


  • Résumé

    Les Composés Halogénés Organiques Volatils (VHOC) sont des composès qui influencent largement la chimie atmosphérique et qui ont des sources naturelles et anthropiques. La production biogénique, les sources marines et les flux à l’interface air-mer de ces composés sont encore peu connues et ont fait l’objet de cette étude. Un système analytique et de nouveaux systèmes de prélèvement ont été développés. Lors d’un travail au laboratoire, il a été démontré que la communication plante-plante orchestre la formation des VHOC : une algue pré-traitée réagit moins intensément après réception d’un signal oligoguluronate. Ceci pourrait être bénéfique pour l’algue en termes d’efficacité de coûts. Les distributions et les flux air-mer de VHOC ont été étudiés dans deux systèmes marins très productifs : une région d’upwelling dominée par les dïatomées et une région côtière en régime mégatidal enrichie en nutriments et riche en macroalgues. Les principaux résultats ont montré que (1) les zones d’upwelling ne sont pas caractérisées par de fortes teneurs en VHOC, (2) dans les zones influencées par la marée, la marée a des effets significatifs sur la formation des composés iodés et bromés mais n’influence pas la formation des composés chlorés (à l’exception du chloroforme qui montre une légère dépendance dans l’upwelhng ibérique) (3) les composés bromés ont des sources côtières importantes et localisées (4) les composés iodés ont des sources qui ne sont pas strictement liées aux macroalgues (5) que les principales sources de composés chlorés auraient une origine anthropique et (6) la formation des halocarbonés et leurs flux vers l’atmosphère montrent des variations saisonnières marquées.


  • Résumé

    Volatile halogenated organic compounds (VHOCs) constitute a large group of environmental gases that can influence atmospheric chemistry, and have natural and anthropogenlc sources, Marine sources and fluxes, and biogenic production are poorly investigated. During this thesis we designed an analytical system and sampling devices for measurements of halocarbons which showed high performance, both at sea and during laboratory analyses. In a laboratory experiment it could be demonstrated that plant-plant communication orchestrates the formation of VHOCs: “forewarned” algae react less intensely after perception of an oligoguluronates signal. This might be beneficial for the algae in terms of cost efficiency. Two highly productive marine areas were studied for VHOC distribution and air-sea fluxes: a diatom dominated upwelling region and a nutrient enriched coastal region with an important macroalgae cover and a mega-tidal regime. The main findings are (1) upwelling regions are not characterized by high internal VHOC formallon, (2) in tidal-lnfiuenced marine areas tides have significant effects on the formation of iodo- and bromocarbons but no influence on the formation of chlorocarbons (with the exception of chloroform, which showed minor dependence on tides in the Iberian upwelling), (3) bromocarbons have strong and highly localized coastal sources (4) iodocarbons have sources that are not strictly related to macroalgae, (5) main sources of chlorocarbons might have an anthropogenic origin and (6) formation of halocarbons and their fluxes to the atmosphere show a marked seasonality.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (187 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 173-187

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