MES CONTRIBUTIONS ` A L’ANALYSE DES ´ ECHANTILLONS 23

Table 2.1 – Campagnes oc´eanographiques auxquelles j’ai particip´e dans le cadre de ma th`ese et de mon travail de Master 2 (eFOCE pr´eliminaire et Carbodelta-II).

Acronyme Dates Lieu Navire ou

station Objectif eFOCE pr´eliminaire (Master) 25-28.03.2013 Rade de Ville-franche sur Mer

LOV Test de mat´eriel pour

l’-exp´erience eFOCE/ACIBIOS

Carbodelta-II (Master)

25-29.04.2013 Prodelta du Rhˆone

Tethys II Diagen`ese pr´ecoce et chimie des carbonates, test DIC an-alyzer, δ¹³C et ∆¹⁴C de par-ticules en suspension et de s´ediment de surface et du DIC des eaux interstitielles

DICASE 01-12.06.2014 Prodelta du

Rhˆone

Tethys II Diagen`ese pr´ecoce et chimie des carbonates, δ13C et ∆14C du DIC Stage `a Ri-mouski 12-19.09.2014 Estuaire du Saint Lau-rent, Fjord du Saguenay

Coriolis II Cycle du mangan`ese et chimie des carbonates dans la colonne d’eau et `a l’interface eau-s´ediment

AMORADE-II 11-13.12.2014 Prodelta du Rhˆone

GG-IX Analyse de s´ediments suite `a une crue du Rhˆone

ACIBIOS pr´eliminaire

08-12.02.2015 Rade de Ville-franche sur Mer

LOV Exploration et tests pour l’-exp´erience ACIBIOS ACIBIOS 08.03-12.04.2015 Rade de Ville-franche sur Mer

LOV Exp´erience d’acidification de s´ediments

AMOR-B-Flux 04-14.09.2015 Prodelta du Rhˆone

Tethys II Quantification de flux `a travers l’interface eau-s´ediment, couplage cycle du fer - carbonates

24 CHAPITRE 2. MATERIELS ET M ´ETHODES

Table 2.2 – Resum´e des flacons d’´echantillonnage utilis´es pour chaque param`etre et leur mode de conservation pour les eaux de fond (EDF) et les eaux interstitielles (EIS)

Param`etre Flacon volume vide

oui/non

Conservation / Fixation

pH bouteille en pyrex/ flacon de type Falcon de 45 ml

non analyse imm´ediate

O₂ flacon `a d´ebordement non MnCl<sub>2</sub>, KI+KOH, stockage `a

l’abri de la lumi`ere pendant quelques heures

DIC bouteille en pyrex (EDF), fla-con en verre de 8 ml avec sep-tum (EIS)

oui HgCl₂, 4 ◦C `a l’abri de la lumi`ere

TA bouteille en pyrex (EDF), fla-con en verre de 8 ml avec sep-tum (EIS)

oui HgCl₂, 4 ◦C `a l’abri de la lumi`ere

Ca2+ flacon de 2 ml oui 2 % de HCl, 4 ◦C `a l’abri de

la lumi`ere

NH⁺₄ flacon de 2 ml oui -18◦C

SO²⁻₄ flacon de 2 ml oui 4 ^◦C `a l’abri de la lumi`ere

CH₄ bouteille en pyrex avec sep-tum

oui HgCl₂

δ¹³C (DIC) bouteille en pyrex pr´ealablement brul´ee (EDF) ; ampoules de 4 ml avec septum pr´ealablement brul´ee (EIS)

oui -18^◦C

∆¹⁴C (DIC)

bouteille en pyrex

pr´ealablement brul´ee (EDF) ; ampoules de 10 ml en verre pr´ealablement brul´ee (EIS)

oui ampoules soud´ees, -18 ◦C

2.3 Pr´el`evement d’eau

Pour les pr´el`evements d’eau, j’ai utilis´e une bouteille Niskin R de 12 L et un treuil du bateau. La profondeur r´eelle de pr´elevement a ´et´e mesur´ee avec un ordinateur de plong´ee qu’on a fix´e sur la bouteille. Pour les prises d’eau `a des profondeurs tr`es pr´ecises, par ex-emple pour ´echantillonner l’eau du panache du Rhˆone qui ne mesure que quelques dizaines de centim`etres d’´epaisseur, j’ai utilis´e une bouteille horizontale. Les pr´el`evements d’eau pour l’exp´erience ACIBIOS ont ´et´e faites par des plongueurs.

Le sous-´echantillonnage ´etait fait en fonction des param`etres souhait´es dans les flacons adapt´es (bouteilles en pyrex, bouteilles de d´ecantation etc.) apr`es trois rin¸cages. Selon les protocoles, il faut laisser du volume vide ou l’´eviter, empoisonner avec du HgCl₂, stocker `a l’abri de la lumi`ere, congeler, etc. (voir tableau 2.2).

26 CHAPITRE 2. MATERIELS ET M ´ETHODES

2.5 Le micro-profileur benthique

L’interface eau-s´ediment et la couche limite diffusive (DBL) forment un environnement tr`es h´et´erog`ene et caract´eris´e par de forts gradients chimiques. La DBL forme une zone entre les s´ediments et l’eau de fond o`u le transport diffusif est dominant. Ainsi, elle influence l’intensit´e des flux diffusifs `a travers l’interface eau-s´ediment. Son ´epaisseur est d´etermin´ee par le r´egime hydrodynamique `a la surface du s´ediment et elle a une ´epaisseur inf´erieure `

a 1 mm en millieu naturel (Glud, 2008). Dans les s´edimens, l’oxyg`ene est tr`es rapidement consomm´e par la respiration bact´erienne oxique et la r´eoxydation des esp`eces r´eduites (HS−, Fe2+, Mn2+ etc.). Dans les s´ediments du prodelta du Rhˆone, la profondeur de p´en´etration de l’oxyg`ene ne mesure que quelques mm (Rabouille et al., 2003; Lansard et al., 2008; Pastor et al., 2011b; Toussaint, 2013). L’´etude de ces gradients n´ecessite une technique de mesure avec une r´esolution spatiale sub-millim`etrique. Des microcapteurs adapt´es `a ce millieu sont developp´es depuis les ann´ees 1970 (Boudreau and Jorgensen, 2001).

Le pH est une variable maitresse, `a la fois du syst`eme des carbonates et dans le syst`eme de la diagen`ese pr´ecoce (Jourabchi et al., 2005). Dans le contexte de la recherche sur la d´egradation de la mati`ere organique, et sur le cycle du carbone, on mesure souvent des gradients d’oxyg`ene parce qu’une grande partie de l’oxyg`ene consomm´e dans le s´ediment est directement transform´e en DIC par respiration des organismes a´erobiques. L’autre partie de l’oxyg`ene est consomm´ee pour r´eoxider les esp`eces r´eduites r´esultant de la respiration ana´erobique. Ainsi, la consommation d’oxyg`ene est un bon indicateur de l’intensit´e de la min´eralisation de la mati`ere organique dans les s´ediments (Glud, 2008). Pour ces raisons et parce que les micro´electrodes de pH et d’oxyg`ene sont des capteurs tr´es fiables, nous mesurons ces deux param`etres in situ. A ma connaissance, il n’existe pas encore de microcapteurs qui mesurent des concentrations de DIC sur les mˆemes ´echelles et les ´electrodes de pCO2 sont tr`es fragiles et tr`es difficiles `a utiliser (Boudreau and Jorgensen, 2001, Dirk de Beer, personal communication).

Les mesures in situ sont effectu´ees avec des micro´electrodes d’oxyg`ene, de pH et de r´esistivit´e qui sont mont´ees sur un lander autonome qu’on d´eploie sur le fond de la mer. A l’aide d’un moteur microm´etrique, les ´electrodes peuvent ˆetre d´eplac´ees avec une r´esolution verticale de 50 µm. L’ensemble est appel´e≪lander≫ ou≪profileur benthique≫ et montr´e sur