par Lilita VONG
Mentor : Catherine ECHENNE-PLACA
Ecole doctorale : Ecole des Sciences de l’Environnement Marin
Université : Université Aix-Marseille II
Les recherches menées ces dernières décennies ont démontré le rôle majeur des océans dans la régulation climatique. Ainsi, la recherche océanographique sous ses différents aspects physique, biologique et géochimique a pris une place prépondérante dans la compréhension du phénomène de réchauffement climatique.
À ce titre, une des principales problématiques scientifiques est d’appréhender la capacité des océans à séquestrer le gaz carbonique (CO2) atmosphérique émis par les activités humaines. En effet, l'océan dispose de deux pompes pour soutirer le carbone de l'atmosphère. La première, physique, correspond à la plongée vers le fond d'eaux de surface chargées en carbone dissous. La seconde, biologique, résulte d’un processus de fixation du carbone par les organismes marins, comme lors de la photosynthèse du phytoplancton. Or, différentes études ont mis en évidence le fait que la croissance du phytoplancton serait limitée par la solubilité et la disponibilité du fer dans l’eau de mer, nécessaire au métabolisme du plancton végétal. Cette constatation revêt une importance primordiale car une augmentation de ce pompage biologique pourrait modifier le rôle des océans dans l'assimilation du carbone anthropique.
Une des solutions envisagées depuis le début des années 1990 pour absorber une partie du CO2 et limiter ainsi le réchauffement climatique, est la technique de "fertilisation" artificielle des océans, qui consiste à répandre du fer sous forme de sulfate de fer dans certaines régions de l'océan afin d'y favoriser la croissance du phytoplancton.
Toutefois, les choses ne sont pas si simples et la biogéochimie du fer dans les océans reste encore largement inconnue. Nous savons que les formes naturelles de fer présent dans les eaux de mer sont plus complexes et diverses que celle du fer apporté lors de fertilisations artificielles. Le fer est complexé à des ligands organiques qui le rendraient plus facilement assimilable par le phytoplancton, mais ces ligands n’ont pas été caractérisés chimiquement.
Des limitations techniques telles que les faibles concentrations en fer dans l’eau de mer, les risques de contamination par le fer ambiant lors de l’étape de prélèvement, ou encore le manque de méthodes analytiques adéquates, sont à l’origine de nos lacunes actuelles dans la compréhension de la biogéochimie du fer.
Mon projet de thèse s’est inscrit dans ce contexte particulier, il avait pour but de caractériser un type de ligands supposés du fer, les porphyrines, jusqu’alors non mesurées dans l’eau de mer.
La thèse dans son contexte :
Ce projet comportait deux objectifs principaux, le premier d’ordre technique et le second d’ordre appliqué :
- La mise au point d’une méthode de dosage des complexes fer-porphyrines. Pour cela, nous avons choisi comme stratégie d’adapter une réaction de chimiluminescence déjà utilisée en milieu biomédical pour des analyses dans l’eau de mer,
d’Océanographie et de Biogéochimie (LOB) basée sur le campus de Luminy de l’université de la Méditerranée (Aix-Marseille II).
Le LOB est organisé autour de 2 équipes. La première se penche sur l’étude des processus physiques et des réponses biologiques dans l’environnement côtier. La seconde s’occupe des cycles biogéochimiques du carbone, de l’azote, du phosphore, silicium et du fer en relation avec la structure fonctionnelle des communautés pélagiques. C’est au sein de cette deuxième équipe que je me suis intégrée lors de ma thèse, sous la direction du Professeur Stéphane Blain.
Ce projet a été soutenu par des financements publics. Lors de ce travail de thèse de doctorat, j’ai bénéficié d’une allocation de recherche attribuée par le Ministère délégué à l’Enseignement supérieur et à la Recherche. La logistique nécessaire à l’expérimentation a été supportée par les fonds de l’Institut National des Sciences de l’Univers (INSU), du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), puis de l’Institut Paul Emile Victor (IPEV) pour la campagne océanographique.
Les choix du projet de thèse :
Motifs professionnels :
D’un point de vue scientifique, ce travail est une possibilité de répondre à des questions essentielles en biogéochimie et de faire progresser les connaissances actuelles sur la complexation organique du fer. À long terme, je souhaite qu’il me permette une meilleure compréhension du contrôle de la production phytoplanctonique.
De plus, cette étude a l’avantage d’aborder la problématique posée, d’une manière novatrice, par la mise au point d’une nouvelle technique permettant l’exploration d’un champ de recherche jusqu’alors méconnu. La maîtrise de cette technique m’apporte ainsi une expertise technique dans ce domaine, ce qui pourrait, je l’espère, m’être profitable pour le développement de ma future carrière.
Motifs personnels :
La raison principale de mon attachement à ce projet scientifique est avant tout un profond intérêt personnel pour ce domaine de recherche : la biogéochimie marine. En effet, c’est lors de ma formation universitaire à l’Institut Universitaire Européen de la Mer de l’Université de Bretagne Occidentale que j’ai reçu mes premiers cours de biogéochimie. Passionnée par cette approche de l’océanographie, j’ai complété ma formation par le DEA de biogéochimie du Centre Océanologique de Marseille, Université d’Aix-Marseille II. L’étude du fer dans l’océan dans le cadre d’un projet de thèse universitaire m’apparu alors comme une
par l’Institut Paul Emile Victor (IPEV), à l’époque encore appelé Institut Français pour la Recherche et la Technologie Polaire (IFRTP).