Biogéochimie
Géochimie des sédiments de la marge continentale
Les profils sédimentaires des métaux, alliés à la datation des sédiments, sont de puissants révélateurs des conditions qui ont prévalu en milieu marin. Traités de façon appropriée, ils dévoilent les cycles biogéochimiques des éléments, de même que l’impact de l’activité humaine sur ces cycles. Ils aident en outre à mieux comprendre le cycle du carbone car plusieurs métaux répondent de façon variée aux changements d’oxydoréduction qui découlent du métabolisme de la matière organique dans les sédiments. Les profils de métaux sédimentaires permettent enfin de préciser les tendances temporelles des flux de métaux dans l’environnement en lien avec l’industrialisation. Ces applications impliquent toutefois que l’on connaisse bien la géochimie propre à chacun des éléments, et ce, à travers une gamme étendue de conditions
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environnementales. Ce programme de recherche a pour objectif de contribuer à développer les connaissances géochimiques fondamentales nécessaires à une lecture juste des enregistrements sédimentaires des métaux dans la marge continentale canadienne/ CRSNG/ Coll. : B. Sundby, A. Chappaz, R. Couture, S. Feyte.
Estuaire du Saint-Laurent
L’estuaire du Saint-Laurent compte parmi les plus grands. Il s’étire sur plus de 400 km en aval de Québec, sa profondeur atteint plus de 350 m et il reçoit plus de 1% de toutes les eaux douces déversées à l’océan mondial. Les processus estuariens qui contrôlent la distribution des éléments et de la matière organique dans la colonne d’eau et à l’interface eau-sédiment furent abondamment étudiés dans cet estuaire au cours des dernières décennies, mais les connaissances acquises sont réparties dans plus de 50 titres de la littérature scientifique internationale. Ce projet a pour but de faire une synthèse des connaissances sur la sédimentation, la réactivité des métaux traces, les sources et la composition de la matière organique, la diagénèse des sédiments et la contamination par les polluants organochlorés et métalliques, dans l’estuaire du Saint-Laurent. Cet ouvrage sollicité sera publié sous la forme d’un chapitre dans un livre sur les grands estuaires du monde/ Coll.: P. Wangersky (Springer Verlag).
Contamination côtière
Les sédiments constituent des pièges importants pour les contaminants introduits en zone côtière par voies fluviale et atmosphérique. Nos travaux consistent à évaluer les flux de plusieurs contaminants métalliques en milieu côtier au moyen de l’analyse de carottes de sédiments prélevées à des sites stratégiques. Nous concentrons nos efforts sur des sites qui peuvent fournir une image globale de l’état de la contamination de l’environnement et sur des sites situés à proximité de sources ponctuelles de contaminants. Nos recherches nécessitent que nous déterminions les taux de sédimentation par des méthodes géochronologiques. Par ailleurs, nous utilisons les rapports des isotopes stables du plomb pour distinguer l’origine, naturelle et anthropique, du plomb émis dans l’environnement et pour en retracer les mécanismes de transport à des échelles régionale et globale. Ces rapports isotopiques sont des outils géochimiques puissants mais ils ont peu servi jusqu’à présent pour dévoiler les sources des contaminants dans la marge continentale canadienne. Nous avons donc aussi pour objectif, dans ce projet, de pousser les limites de l’utilisation des rapports des isotopes stables du plomb comme traceurs du cheminement des métaux aux confins de la zone côtière/ Pêches et Océans/ Coll. : R.W. Macdonald (P&O), S. Johannessen (Pêches et Océans).
Contribution des eaux usées municipales aux flux des métaux dans le fleuve Saint- Laurent
Les effluents urbains affectent la qualité des eaux du fleuve Saint-Laurent. En collaboration avec Environnement Canada, les flux de 23 métaux et d’un métalloïde (arsenic) sont déterminés dans le fleuve Saint-Laurent et la pression qu’exerce les effluents de l’unique usine d’épuration de la ville de Montréal sur ces flux est évaluée. Les eaux usées acheminées à cette usine proviennent d'une population de 1,8 millions de citoyens et d’environ 70% des industries du Québec. Nous mesurons, entre autres, des éléments traces qui n’avaient jamais été dosés auparavant dans les eaux du fleuve. Les signatures isotopiques du plomb stable dans la matière en suspension des eaux fluviales et de l’effluent de la ville de Montréal sont par ailleurs utilisées pour évaluer l’origine de la contamination par le plomb et déterminer la part exacte du plomb anthropique à l’embouchure du fleuve /Pêches et Océans/Coll. : B. Rondeau (Environnement Canada).
Facteurs des eaux profondes hypoxiques du chenal laurentien
Les eaux naturelles faiblement concentrées en oxygène dissous (2 mg/L et moins), sont nuisibles à plusieurs espèces aquatiques; on qualifie ces eaux d’hypoxiques. Or, on trouve présentement d’aussi faibles concentrations en oxygène dissous dans les eaux profondes du chenal laurentien, dans l'estuaire maritime du Saint-Laurent, sans que l’on sache s’il s’agit d’un changement environnemental récent ou si cette situation perdure depuis toujours. Il est à noter qu’une tendance à l'eutrophisation des systèmes côtiers découlant d'une intensification de l'activité humaine est présentement constatée dans plusieurs zones côtières à travers le monde, notamment près de l’embouchure du Mississipi, dans le golfe du Mexique. La superficie couverte par les eaux hypoxiques de l’estuaire du Saint-Laurent est
d’environ 1000 km2; le pourcentage de
saturation en oxygène y est d'à peine 15%. Le présent projet de recherche a pour but d’examiner les causes probables des faibles teneurs en oxygène des eaux profondes du chenal laurentien. L'incidence sur les teneurs en oxygène dissous et l'étendue de la zone hypoxique d'une variation du flux de matière organique dans les eaux profondes sontnotamment évaluées/Coll. : Y. Gratton, D. Gilbert (Pêches et Océans), B. Sundby (UQAR), A. Mucci (McGill).
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