axe 4 Exploration et connaissance des grands fonds océaniques

Documents pareils
Expertise scientifique collective. Impacts environnementaux de l exploitation des ressources minérales marines profondes.

L océan, un Eldorado pour les ressources du futur?

Commission juridique et technique

CHAPITRE 6 : LE RENFORCEMENT DU MODELE PAR SON EFFICACITE PREDICTIVE

Interprétation de l'affleurement 3: a: argilites compactes, b: niveaux oxydés, a: argilites shistées, riches en charbon (bitumineuses)

Développement du processus d extraction de l or Rapport de capacités

Desclefs pour comprendre l océan : les traceurs chimiques et isotopiques. Catherine Jeandel Des clés pour comprendre l océan :

Application à l astrophysique ACTIVITE

ACCREDITATION CERTIFICATE. N rév. 5. Satisfait aux exigences de la norme NF EN ISO/CEI : 2005 Fulfils the requirements of the standard

Capteurs Passifs et Outils de Monitoring des Sédiments

Pour améliorer la qualité Objectif esthétique pour l eau potable 1 mg/l

T4 Pourquoi éteindre les phares d une voiture quand le moteur est arrêté? Comment fabriquer une pile? un accumulateur?

Décrets, arrêtés, circulaires

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Projet Pédagogique Conférence interactive HUBERT REEVES Vendredi 13 mars H

Thème Le domaine continental et sa dynamique

Dr Berdj Haroutunian, 5, Chemin Gottret ch-1255 VEYRIER tél (0) berdj@haroutunian.ch

Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

ADEME Analyse comparée des impacts environnementaux de la communication par voie électronique

ECO-PROFIL Production Stratifié HPL mince fabriqué par Polyrey

1.2. REALISATION DES OPERATIONS DE PRELEVEMENTS ET D ANALYSES

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

Demande chimique en oxygène

Principe de fonctionnement des batteries au lithium

PAPIER OU SUPPORT NUMÉRIQUE, QUEL EST LE BON CHOIX ÉCOLOGIQUE?

CAHIER DES CHARGES POUR L EVOLUTION DES RESEAUX DE SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES EN FRANCE

Séquence 4. Comment expliquer la localisation des séismes et des volcans à la surface du globe?

de l air pour nos enfants!

Monitoring de surface de sites de stockage de CO 2 SENTINELLE. (Pilote CO2 de TOTAL Lacq-Rousse, France) Réf. : ANR-07-PCO2-007

La gestion à long terme des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie. Options

L échelle du ph est logarithmique, c està-dire

Qu est-ce que l acier inoxydable? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Dosage des métaux lourds (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn et Hg) dans les sols par ICP-MS

Projet SENTINELLE Appel àprojets «CO 2»Déc. 2007

contributions Les multiples de la chimie dans la conception des tablettes et des Smartphones Jean-Charles Flores

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

Détermination des métaux : méthode par spectrométrie de masse à source ionisante au plasma d argon

EVALUATION DE LA QUALITE CHIMIQUE DES SEDIMENTS DE LA LAGUNE DE FRESCO, CÔTE D'IVOIRE

BALAIS Moteur (charbons)

Chapitre 1 : Qu est ce que l air qui nous entoure?

Les rôles de l oxygène en phase post fermentaire

Notes. Schéma général PRODUCTION ÉLECTROLYTIQUE Composés inorganiques, nonmétaux

Ressources minérales et Hydrocarbures. Hedi SELLAMI Centre de Géosciences MINES ParisTech

Transmission des données de la surveillance de l exposition interne au système SISERI Description du format de fichier

Jeunes en Apprentissage pour la réalisation de Nanosatellites au sein des Universités et des écoles de l enseignement Supérieur

L École nationale des pompiers du Québec. Dans le cadre de son programme de formation Pompier I

La fonte des glaces fait-elle monter le niveau de la mer?

Sérodiagnostic de la polyarthrite rhumatoïde

Fiche d information Exploration

Mention SDUEE Sciences de l Univers, Environnement, Écologie

DIFFRACTion des ondes

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

Les Énergies Capter et Stocker le Carbone «C.C.S»

Faculté des Sciences d ORSAY

DANIEL REYSS. Avril 2012 BIOGRAPHIE MEDIATHEQUE. Daniel Reyss est né le 19 juin 1935 à Dakar (Sénégal).

Utilisation historique de nanomatériaux en pneus et possibilités de nouveaux développements

FICHE TECHNIQUE POSTE METALLIQUE

Comment concevoir son lit biologique

: fours-cellules : à dégourdi : 3 machines à convertir : fours-cellules à dégourdi

Abschlusskonferenz OUI Biomasse / Conférence de clôture OUI Biomasse

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS

ne définition de l arbre.

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

Liste des maladies professionnelles de l OIT. (révisée en 2010)

Mario Geiger octobre 08 ÉVAPORATION SOUS VIDE

La réalisation d essais en réacteur pilote en vue d une demande d homologation de digestat

Une conférence-débat proposée par l Institut National de la Recherche Agronomique

Introduction. Henri Poincaré

Liste des matières enseignées

biocer - système d implant dentaire

LSCE Laboratoire des sciences du climat et de l environnement

La détection en mer sous la surface pendant l accident de Deepwater Horizon

Jean Pierre THIBAULT / DREAL Aquitaine / Stratégie nationale

PERSPECTIVES DU SECTEUR MINIER A MOYEN ET LONG TERME

Est-elle bonne à boire?

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

Fluorescent ou phosphorescent?

Séquence 9. Étudiez le chapitre 11 de physique des «Notions fondamentales» : Physique : Dispersion de la lumière

TEST ELISA (ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSEY)

GRILLE TARIFAIRE Service Exceptionnel. Expertise en Analyse.

Chimie, Contrôle et Protection de l Environnement

Correction ex feuille Etoiles-Spectres.

LES RÉPLIQUES MÉTALLOGRAPHIQUES

Orientations stratégiques en matière de développement minier

SVP ISO - Sécurité & Protection

TD de Biochimie 4 : Coloration.

' Département de Chimie Analytique, Académie de Médecine, 38 rue Szewska,

Défi 1 Qu est-ce que l électricité statique?

L ÉNERGIE C EST QUOI?

Traitement de l eau par flux dynamique

Environmental Research and Innovation ( ERIN )

INVENTAIRE NATIONAL des matières et déchets radioactifs. Les déchets immergés. Dossier

Le compost. Un petit écosystème au jardin

NOUVELLE ÉTAPE DE DÉVELOPEMENT DE LA ZONE BRACEMAC-MCLEOD À MATAGAMI : DÉBUT D UNE ÉTUDE D ÉVALUATION LIÉE AUX FORAGES DE DÉLINÉATION

Visite à l ICV. En 2009, la création du GIE ICV-VVS permet de franchir un cap en regroupant toutes les ressources disponibles aux filiales ICV et VVS.

BILAN PSQA ANNEES 2010 ET 2011

Questionnaire Lycée SALLE DES EAUX DU MONDE

GENERALITES SUR LA MESURE DE TEMPERATURE

Physique Chimie. Réaliser les tests de reconnaissance des ions Cl -,

Eléments de caractérisation des diamants naturels et synthétiques colorés

Transcription:

axe 4 Exploration et connaissance des grands fonds océaniques

Projet 1 Mise en place de méthodes d analyse des isotopes stables des métaux et métalloïdes par spectrométrie de masse. Système de séparation chromatographique en salle blanche pour purifier le Fer de l eau de mer. Olivier Rouxe Spectromètre de masse à source plasma Ifremer p 28 Europole Mer Le but de ce projet est de développer des méthodes d analyses des isotopes. Il s agit de caractériser, de mesurer et de comprendre le comportement des isotopes stables des métaux non communément étudiés tels que le fer (Fe), nickel (Ni), zinc (Zn), cadmium (Cd) et cuivre (Cu) ainsi que les métalloïdes tels que le germanium (Ge) et antimoine (Sb). On se trouve ici à la frontière technique de ce qui est actuellement fait avec l utilisation d équipements scientifiques de pointe. Développement d une nouvelle technique pour mesurer les rapports isotopiques des isotopes du soufre (S) dans des milieux naturels aqueux et microbiens. Développement de techniques de mesure des isotopes des métaux comme traceurs des sources et transfert des métaux dans les océans. Développement de techniques d analyse à haute résolution spatiale (< 50 micron-mètres) par ablation laser pour étudier les variations isotopiques à l échelle du minéral. D. Asael, F. Chever, V. Dekov, N. Callac, B. Gueguen : Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) S. Lalonde, Ifremer/Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)

Projet 2 Les relations entre les événements marins anoxiques, l évolution biologique et les dépôts métallifères océaniques. Ce projet étudie les grandes crises qui ont marqué l océan à travers l analyse des dépôts métallifères et sédimentaires du Précambrien (formations ferrifères rubanées et les schistes noirs), datant de plus de 600 Ma à 3750 Ma. Après leurs dépôts dans les grandes profondeurs des océans anciens, ces formations se trouvent maintenant préservées à terre, sur l ensemble des continents. Aujourd hui, elles servent d archives permettant d analyser l évolution géochimique des océans sur une échelle de temps géologique. Les objectifs principaux de ce projet sont de comprendre quand les océans sont passés d un environnement anoxique (sans oxygène) à oxydé, l histoire de l évolution et de l activité des microbes qui ont effectué l oxygénation des océans et l impact de cette oxygénation pour les cycles biogéochimiques des métaux. Enrichissement en Cr des sédiments métallifères par rapport à la croûte continentale 10 4 10 2 10 0 10 2 4 3.5 Première apparition de l oxygène dans l atmosphère 3 2.5 2 1.5 Âge en milliards d années 1 0.5 0 p 29 Europole Mer Il y 2,3 milliards d années, l atmosphère s est irréversiblement enrichie en oxygène et cette augmentation de la quantité d oxygène a entraîné une augmentation de la concentration en soufre (S) et en certains métaux comme le molybdène (Mo) et le Chrome (Cr) dans les océans. Au contraire, le Fer (Fe), qui est un nutriment essentiel aux organismes vivants, a atteint des concentrations très faibles dans les océans, des océans anciens jusqu à l actuel. Contrairement aux hypothèses initiales, il a été montré que les océans primitifs étaient très riches en phosphates, avec un pic qui coïncide avec le développement de la vie multicellulaire il y a 700 à 600 millions d années. Stefan Lalonde Fer rubané 1 Les formations ferrifères rubanées, comme ci-dessus observées au nord du Canada et datées à 2,7 milliards d années, représentent une accumulation lente des sédiments précipitant directement à partir de l eau des océans anciens, anoxiques et riches en métaux réduits. Stefan Lalonde Fer rubané 2 Les formations ferrifères rubanées, comme ci-dessus observées à l ouest de l Australie et datées à 2,6 milliards d années, représentent une accumulation lente des sédiments précipitant directement à partir de l eau des océans anciens, anoxiques et riches en métaux réduits. S. Lalonde, Ifremer/Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) D. Asael, Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)

Projet 3 Sources et cycle biogéochimique des métaux dans les océans. Déploiement de bathysonde rosette utilisée pour le prélèvement d eau de mer en profondeur (mission FeMO 2007). FeMO 2007 scientific shipboard party Prélèvement d un échantillons de fluide hydrothermal sur le volcan sous-marin de Loihi (mission FeMO 2009). WHOI p 30 Europole Mer Ce projet vise à comprendre quelles sont les sources des métaux dans les océans. Il s agit par exemple de comprendre d où vient le fer (Fe) dissous, élément essentiel à de nombreuses réactions biochimiques et non réparti de façon homogène dans les océans. Dans les océans côtiers, la composition isotopique du fer montre une contribution importante de fer d origine sédimentaire, qui provient de réactions biogéochimiques «redox» dans les sédiments marins riches en matière organique. Dans les océans profonds proches des sources hydrothermales, on détecte la présence de fer dissout et particulaire dont la composition particulière suggère que les systèmes hydrothermaux peuvent contribuer à l enrichissement en fer des océans et probablement en d autres métaux. Partenaire scientifique : F. Chever, Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)

Projet 4 Contribution de la géochimie des isotopes des métaux à l étude des dépôts métallifères OCEANIQUES. Ce projet vise à identifier, par l étude des isotopes, les sources et les processus qui contrôlent la formation des croûtes de manganèse, des nodules polymétalliques et des sulfures hydrothermaux riches en cuivre (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) et d autres métaux d importance majeure à la fois pour les écosystèmes marins, mais aussi comme ressources minières potentielles. Les nodules polymétalliques, tout comme les encroûtements de manganèse sont constitués de couches d oxydes de fer et de manganèse. Dans les premiers, ces couches sont concentriques et constituées à partir d un nucléus (débris de roches, de coquillages, ) tandis que pour les deuxièmes, elles sont formées par précipitation sur les flancs des volcans sous-marins entre 1000 et 3000m. Les nodules polymétalliques sont présents sur de grandes surfaces océaniques à des profondeurs pouvant être supérieures à 4000 mètres. Bleuenn Gueguen p 31 Europole Mer Encroûtement de manganèse de Tahiti. Bleuenn Gueguen Il a été montré que les métaux constituant les encroûtements de manganèse proviennent de la précipitation des métaux contenus dans de l eau de mer, tandis que ceux des nodules polymétalliques ont des origines multiples (eau de mer, sédiments sur lesquels ils sont déposés, activité biologique dans les sédiments de surface et de subsurface et sources hydrothermales). Par rapport aux eaux de surface, les fonds océaniques ont une concentration plus élevée en nickel (Ni). Métal d importance pour le métabolisme des organismes vivants, celui-ci se retrouve en effet consommé par ces derniers dans les eaux de surface. A leur mort, suite à leur dégradation, il se retrouve ainsi minéralisé dans les fonds. Cette caractéristique implique que le cycle du Ni dans les océans est probablement influencé par cette activité biologique, bien que ce paramètre reste encore à déterminer et à évaluer. La composition isotopique du Ni a été déterminée pour la première fois dans ces dépôts, avec comme objectif de développer un nouveau traceur des processus métallogéniques. L influence des phénomènes de méso-échelle sur le transport dans les océans des particules d origine hydrothermale et des larves a été démontrée. Encroûtement de manganèse de Tahiti. Bleuenn Gueguen B. Gueguen, D. Asael, V. Dekov, Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)

Projet 5 Des sources hydrothermales océaniques aux sédiments marins profonds : mise en évidence de nouvelles signatures biologiques. Les sédiments océaniques et les sources hydrothermales sont des écosystèmes marins profonds qui abritent diverses communautés microbiennes aux conditions de vie très variées. Ces microorganismes sont des acteurs majeurs de ces écosystèmes extrêmes (forte pression, température jusque 110-120 c). Ils interagissent à la fois avec la géosphère (roches, sédiments), l hydrosphère (eau de mer, fluides hydrothermaux) et la biosphère environnante (autres micro-organismes ou animaux). Un exemple visible de ces interactions est la formation de tapis microbiens à la surface du sédiment ou à proximité des cheminées hydrothermales (Figure 1 A et B). Ifremer Ce projet a pour but d identifier de nouvelles signatures biologiques correspondant aux «empreintes» des activités des micro-organismes. Ceci permettra de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes extrêmes en identifiant les interactions biosphèreeau-minéraux (roches, sédiments). Les études microbiologiques (identification des micro-organismes), chimiques et minéralogiques de structures hydrothermales (Figure 2) ou de sédiments (recouverts de tapis microbien, Figure 1, ou non) permettent d obtenir les signatures, résultant des activités microbiennes et des réactions chimiques. Ainsi, une image globale des interactions entre les micro-organismes et leur environnement est mise en évidence. Afin d identifier les bio-signatures individuelles qui constituent cette image, des microorganismes sont cultivés au laboratoire et les signatures qu ils génèrent sont identifiées. Des modules de colonisation (Figure 2), déployés à la surface ou dans les sédiments ont également été utilisés. Ifremer p 32 Europole Mer Fig. 1 - A Ifremer Figure 2 : Modules de colonisation in situ déployés dans ou sur le sédiment recouvert de tapis microbien blanc et orange du Bassin de Guaymas (Photographie Nautile, campagne BIG2010, Ifremer). Ultimement, ce projet permettra d utiliser ces nouveaux traceurs biologiques et paléo-environnementaux de ces milieux extrêmes, d où la vie pourrait avoir émergé, pour suivre l évolution des cycles biogéochimiques et l évolution de la vie microbienne de son origine (dans les océans primitifs) à nos jours. Fig. 1 - B Figure 1 : A) Tapis microbien blanc du Bassin de Guaymas (Photographie Nautile, campagne BIG2010, Ifremer) B) Tapis microbien blanc et orange à la base des édifices hydrothermaux du Bassin de Guaymas (Photographie Nautile, campagne BIG2010, Ifremer) B. Gueguen, D. Asael, V. Dekov, Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)