Potentiel des banques d’échantillons environnementales pour les études biogéochimiques du Hg (spéciation et signatures isotopiques) dans les écosystèmes marins.

par Russell Davis Day

Thèse de doctorat en Chimie Analytique et Environnement

Sous la direction de Olivier Donard.


  • Résumé

    Les échantillons archivés dans les banques d'échantillons de l’environnement (Environmental Specimen Banks en anglais, ESB) sont, parmi les échantillons disponibles pour effectuer des recherches sur l'environnement, les mieux caractérisés géographiquement et issues de longues séries chronologiques. Le mercure (Hg) est un métal lourd hautement toxique et très répandu qui reste l'un des contaminants majeur de l'environnement; les ESB ont joué un rôle de premier plan dans les recherches effectuées sur ce dernier. Ce travail de thèse résume et discute dans un premier temps les modes d’emplois classiques des ESB pour l'étude du mercure dans les écosystèmes aquatiques. Une étude, issue du projet “Seabird Tissue Archival and Monitoring Project” (STAMP), est ainsi présentée pour illustrer comment les œufs d'oiseaux marins peuvent être utilisés pour surveiller les concentrations en Hg environnemental dans les écosystèmes marins subarctique et Arctique. Ce travail présente également un panel d’échantillons archivés dans les ESB du monde entier ; ces échantillons étant estimés comme les plus robustes, fournissent une ressource précieuse pour mener des recherches dans le domaine émergent de la chimie des isotopes stables de mercure. Les signatures isotopiques de fractionnement du mercure sont utilisées pour la répartition des sources et le traçage du cycle biogéochimique du Hg. Ceci est illustré par les résultats de deux études effectuées sur des œufs d'oiseaux marins d’Alaska archivés. Etant donné que les recherches sur les isotopes stables du mercure continuent d'évoluer, les ESB peuvent fournir une source d’échantillons robuste et économique pour élargir et diversifier l'inventaire des mesures des isotopes de Hg, et être utilisées pour développer et tester des hypothèses. Les échantillons archivés dans les ESB sont disponibles à des collaborateurs externes afin d'effectuer des recherches à fort impact, et devraient être pleinement exploités pour répondre aux nouvelles préoccupations environnementales.

  • Titre traduit

    Environmental specimen banks as a resource for Hg and Hg isotope research in marine ecosystems.


  • Résumé

    The specimens archived in Environmental Specimen Banks (ESBs) are among the longest time-series, most geographically robust, and highest integrity samples available for performing environmental research. Mercury (Hg) is a highly toxic and ubiquitous heavy metal that remains one of the world’s most prominent environmental contaminants, and ESBs have played a prominent role in Hg research. We review and discuss some of the ways in which ESBs have traditionally been used to study Hg in aquatic ecosystems, and show an example of how seabird eggs from the Seabird Tissue Archival and Monitoring Project (STAMP) are used for monitoring environmental Hg concentrations in subarctic and Arctic marine ecosystem. We also highlight some of the most robust sample sets archived in ESBs worldwide, which provide a valuable resource for conducting research in the emerging field of Hg stable isotope chemistry. Signatures of Hg isotope fractionation are used for source apportionment and for tracing biogeochemical cycling of Hg. We present results from two additional studies in Alaska that show how banked seabird eggs can be used for each of these purposes. As the research surrounding Hg stable isotopes continues to mature, ESBs can provide a robust and economical sample archive to expand and diversify the inventory of Hg isotope measurements, and be used to develop and test hypotheses. Samples archived in ESBs are available for request by external collaborators in order to perform high impact research, and should be fully utilized to address emerging environmental concerns.


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