Étude des variations de l'alcalinité des lacs de tête de la région de Québec.

J . C . A u c l a i r , M . p a r B i s s o n e t M . L a c h a n c e E t u d e d e s v a r i a t ' i o n s d e I ' a l cal i ni té d e s l a c s d e t ê t e d e l a r é g ' i o n d e Q u é b e c I N R S - E a u Uni versi té du Qrébec

c . P . 7 5 0 0 S a i n t e - F o y ( Q r é b e c )

G l v 4 c 7

T A B L E D E S I ' I A T I E R E S ' l v v i i 2 4 4 5

f

T A B L T D I S M A T I E R E S L I S T E D E S F I G U R E S L I S T E S D E S T A t s L T A U X O b j e c t i f s MATERIEL ET METHODES I - A l c a l ' i n i té G r a n C a m p a g n e d u C a m p a g n e d u C a m p a g n e d u I I - A n i o n s Ch I oru res Su lf ates I I I - C a t i o n s I V . A l u m ' i n i u m C o u l e u r e t a b s o r b a n c e à 5 4 0 m m 2 3 .0 9 . 8 0 1 9 . 1 1 . 8 0 2 4 . 0 2 . 8 1 PAGE 6 6 E

R E S U L T A T S

Commentai res généraux

D i s p o s ' i t i o n d e s r é s u l ta t s G r a p h i q u e s d e I ' a l c a l i n i t é G r a p h i q u e s d e s s u l f a t e s v s v s [ c u z * + M g 2 + ] [ c u z * + M g 2 + - A t c ] PAG E 7 7 7 B L 2 7 7 I 7 t 7 I 7 t 7 2 4 2 4 2 4 t 4 I N T E R P R E T A T I O N D E S A N A L Y S E S E N C O M P O S A N T I S P R I N C I P A L E S M a t r i c e s d e s c o r r é l a t i o n s e n t r e var"i a b l e s P r e m i è r e e n v o l é e D e u x i è m e e n v o l é e T r o ' i s i è m e e n v o l ê e

l ' l a t r i c e s d e s c o r r é l a t ' i o n s e n t r e dif f érences des var.'i a b l e s P r e m i è r e e t d e u x i è m e e n v o l é e s P r e m i è n e _{e t t r o i s i è m e e n v o l é e s} D e u x i è m e e t t r o i s ' i è m e e n v o l é e s A L U M I N I U M T O T A L E T A L U M I N I U M F I L T R E CON CL US I ONS 32 3 5 RECOMMNDATIONS ' t 1 3 6

PAG E

A P P E N D I C E I .

A P P E N D I C E I I .

A P P T N D I C E I I I .

LA CONDITION D'ELECTRONEUTRALITE DANS LES TAUX DU

B O U C L I E R C A N A D I E N R E L A T I O N S E N T R E p H , L E C A R B O N E I N O R G A N I Q U E T O T A L E T L ' A L C A L I N I T E C A L C U L E E R E L A Ï I O N S M O R P H O - T D A P H I Q U E S 3 7 4 0 4 3 4 6 5 0 A P P E N D I C E I V - T A B L E A U X D E S R E S U L T A T S D E S A N A L Y S E S P H Y S I C O - C H I M I Q U E S L I S Ï T D I S R E F E R I N C T S 1 1 ' l

L I S T T D E S F I G U R E S L o c a l i s a t i o n d e s I a c s é c h a n t i I I o n n é s e t p a r c o u r s h é f i c o p t è r e PAG E F i g u r e 1 F i g u r e 2 F i g u r e 3 F i g u r e 4 F i g u r e 5 F i g u r e 6 F ' i g u r e 7 G r a p h i q u e d e I ' a l c a ' l i n i t é ( u é q . L - l ) . D i s t r i b u t i o n I e 2 3 . 0 9 . 8 0 . G r a p h i q u e d e I ' a l c a l i n i t é ( u ê q . L - r ) . D . i s t r i b u t ' i o n l e 1 9 . 1 1 . 8 0 . G r a p h i q u e d e I ' a l c a l i n ' i t é ( u é q . L - I ) . D i s t r i b u t i o n 1 e 2 4 . 0 2 . 8 1 . G r a p h i q u e d e s s u l f a t e s ( u ( u é q . L - I ) . D i s t r i b u t i o n l e 2 3 . 0 9 . 8 0 . G n a p h i q u e d e s s u l f a t e s ( u ( u é q . L - 1 _{) . D j s t r i b u t i o n} l e 1 9 . 1 1 . 8 0 . G r a p h ' i q u e d e s s u If a t e s ( u ( u é q . L - I ) . D . i s t r i b u t i o n 1 e 2 4 . 0 2 . 8 1 . ( u é q . L - l ) v e r s u s _{[ C u ' * * r c 2 * ]} d e s I a c s é c h a n t i I I o n n é s ( u é q . L - 1 ) v e n s u s [c a 2 + I Y g 2 + ] d e s I a c s é c h a n t ' i I I o n n é s ( u é q . L - l ) v e r s u s [c a 2 + a Y g 2 + ] d e s I a c s é c h a n t ' i l I o n n é s é q . L - r ) v e r s u s [c u ' * * M g 2 * ] d e s l a c s é c h a n t ' i l l o n n é s é q . L - l ) v e r s u s [c u z * + t 4 g 2 + ] d e s l a c s é c h a n t i l l o n n ê s é q . L - r ) v e r s u s lc u z * * l 4 g 2 * ] d e s I a c s é c h a n t i I I o n n é s I U 1 1 1 3 1 4 1 V 1 5

PAG E F i g u r e 8 F i g u n e 9 F i g u r e 1 0 F ' i g u r e 1 1 F i g u r e 1 2 P r o j e c t i o n c o m p o s a n t e s t a b l e a u 2 . S y n b o l i s m e : P r o j e c t ' i o n d e s d e u x p r e m ' i e r s a x e s d e l ' a n a l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n c i p a l e s e f f e c t u é e s u r l a m a t r i c e d u t a b l e a u 1 . S y m b o l i s m e : c h i f f r e s = n u m é r o d u ' l _{a c ; 1 e t t r e s = v o ' i} r t a b l e a u 1 d e s d e u x p n e m i e r s a x e s d e I ' a n a l y s e e n p r i n c i p a 1 e s e f f e c t u ê e s u r I a m a t r i c e d u v o i r f i g u r e B l 9 2 t 2 3 26 2B P r o j e c t i o n d e s d e u x p n e m ' i e r s a x e s c o m p o s a n t e s p r i n c ' i p a l e s e f f e c t u é e t a b l e a u 3 .

Symbol i sme: voi n f i gu re 8

P r o j e c t i o n d e s d e u x p r e m i e r s a x e s c o m p o s a n t e s p r i n c ' i p a l e s e f f e c t u é e t a b l e a u 4 .

Syrnbol i sme: voi r f i gu re 8

P r o j e c t ' i o n d e s d e u x p r e m i e r s a x e s c o m p o s a n t e s p r i n c i p a 1 e s e f f e c t u é e t a b l e a u 5 . S y m b o l ' i s m e : v o i r ^ fi g u r e 8 d e I ' a n a l y s e e n s u r l a m a t r i c e d u d e I ' a n a l y s e e n s u r l a m a t r i c e d u d e ' l 'analyse e n s u r I a m a t n i c e d u

PAG E F i g u r e 1 3 F i g u r e 1 4 F i g u r e C 1 F i g u r e C 2 P r o j e c t i o n d e s d e u x p r e m i e r s a x e s c o m p o s a n t e s p r i n c i p a ' l e s e f f e c t u é e t a b l e a u 6 .

Sytnbol i sme: voi n f i gu re B

G r a p h i q u e d e l ' a l u m i n i u m s o l u b l e ( u g . L - l ) v e r s u s a b s o r b a n c e à 5 4 0 C h i f f r e s = d ' i s t r i b u t i o n d e s I a c s . d e I ' a n a l y s e e n s u r l a m a t r i c e d u

- lnr s+] + [nt 1oH1*]

m m . 3 0 J 4 4 4 4 5 R e l a t i o n e n t r e I ' a l c a l i n ' i té a u p o i n t t o t a l d ' ' i n f I e c t i o n ( u é q . L - I ) v e r s u s s u r f a c e d u b a s s i n v e r s a n t ( f r 2 )

R e l a t i o n e n t r e 1 a s u p e r f j ci e du bassi n et I a superf i c'i e d e s I a c s é c h a n t ' i I I o n n é s

LISTT DES TABLEAUX C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t ' i o n - C a m p a g n e d u 2 3 . 0 9 . 8 0 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - C a m p a g n e d u 1 9 . 1 1 . 8 0 PAG E T a b l e a u 1 T a b l e a u 2 T a b l e a u 3 Tabl eau 4 T a b l e a u 5 T a b l e a u 6 Tabl eau 7 T a b l e a u A 1 T a b l e a u A 2 C o e f f i c i e n t s d e C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - C a m p a g n e d u 2 4 . 0 2 . 8 I c o r r é l a t i o n - C a n p a g n e s I - 2 1B 2 0 22 2 5 2 7 2 9 3 3 3 9 A ' l - T A ' 7 4 B 4 9 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - C a m p a g n e s i - 3 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t ' i o n - C a m p a g n e s 2 - 3 C a l c u l d e s h y d r o x o - c o m p 1 e x e s d ' a l u m i n ' i u m D é f i c i t s a n i o n ' i q u e s C o m p a r a i s o n d e s a l c a ' l i n i t é s c a l c u lé e s e t d e G r a n T a b l e a u T a b l e a u A 3 R é s u l t a t s d e 1 a c a m p a g n e d u 2 3 . 0 9 . 8 0 A 4 R é s u l t a t s d e l a c a m p a g n e d u 1 9 . 1 1 . 8 0 c a m p a g n e d u 2 4 . 0 2 .8 1 T a b l e a u A 5 R é s u l t a t s d e 1 a v ] 1

E T U D E D E S V A R I A T I O N S D T L ' A L C A L I N I T E

DES LACS DE TETE DE LA REGION _{DE QUIBEC}

O b j e c t i f s : l - E c h a n t i l l o n n e r u n e s é r i e d e l a c s d e t ê t e p o s s é d a n t l e s c a r a c t é r i s t i q u e s s u i v a n t e s : L e s l a c s d e v r o n t ê t r e é 1 o i g n é s d e s r o u t e s e t p o s s é d e r d e s a i r e s d e b a s s i n v e r s a n t v a r i a b l e s . L ' a x e l o n g i t u d i n a l d o i t ê t r e o r i e n t é p a r a l l è l e a u t r a j e t d e r e t r a i t d u g l a c ' i e r lo r s d e l a f i n d e l a g l a c i a t i o n d u P l e i s t o c è n e . E v a l u e r l a v a r i a b i l i t é p h y s i c o - c h ' i m i q u e d e s c u v e t t e s la c u s t r e s e n p é r i o d e d e t r è s f a i b l e é c o u l e m e n t d e s e a u x d e r u i s s e l l e m e n t d u b a s s i n v e r s a n t . 3 - D é t e r m ' i n e r l e s a l c a 1 i n i t ê s a u p o i n t t o t a l d ' é q u ' i v a l e n c e , d e m a n i è r e à o b t e n i r u n e m e s u r e j u s t e d e l a r é s i s t a n c e à l a p r o t o n a t i o n d e s c u v e t t e s I a c u s t r e s . A- B-

2-]'îATERIEL ET METHODES L e s l a c s o n t é t é c h o i s i s à p a r t i r d e c a r t e s t o p o g r a p h i q u e s d u m i n i s t è r e c a n a d ' i e n d e l ' E n e r g i e , d e s l' f i n e s e t d e s R e s s o u r c e s ( 1 : 5 0 0 0 0 ) . T o u t e n s e r e s t r e i g n a n t â u n e p e t i t e a i r e g é o g r a p h i q u e , n o u s a v o n s s é l e c t i o n n é d e s la c s d e t ê t e m a n ' i f e s t a n t u n a x e lo n g i t u d i n a l n o r d - s u d , e t d e s p e n t e s d e b a s s i n s v e n s a n t s a i g u ë s . C e d e r n ' i e r c r i t è n e a é t é r e t e n u p a r c e q u e n o u s c h e r c h i o n s d e p r f f é r e n c e d e s b a s s i n s v e r s a n t s â t r è s f a i b l e c a p a c i t ê d ' é c h a n g e c a t i o -n i q u e ( C E C ) e t e n a b s e n c e d e d o n n é e s s u r 1 ' é p a i s s e u r d e s é d i m e n t s m e u b l e s , n o u s a v o n s c o m m e p r e m i è r e a p p r o x i m a t i o n s u p p o s e r q u e la C E C é t a i t r e l i é e a u t e m p s d e r é s i d e n c e d e s e a u x d e r u i s s e l l e m e n t d u b a s s i n v e r s a n t . L o r s d e l a t r o j s i è m e c a m p a g n e d ' é c h a n t ' i l l o n n a g e , n o u s a v o n s é c h a n g é u n c e r t a ' i n n o m b r e d e l a c s p o u r e n é c h a n t i l l o n n e r d ' a u t r e s à u n e la t ' i t u d e s u p é r i e u r e . L e s l a c s s o n t I o c a l ' i s ê s s u r I a f i g u r e 1 . L e s c a m p a g n e s d ' é c h a n t ' i l l o n n a g e o n t é t é e f f e c t u é e s p a r h é l i c o p t è r e . U n é c h a n t i l l o n ( 1 1 ) d ' e a u in t é g r é fu t o b t e n u s o i t â l ' a ' i d e d ' u n t u b e i n t é g r a -t e u r ( c a m p a g n e d u 2 3 . 0 9 . 8 0 ) o u d ' u n e b o u t e i l l e d e m a r i o t t e q u i é t a ' i t d e s c e n -d u e e t r e m o n t é e à v ' i t e s s e c o n s t a n t e . L e s é c h a n t i l l o n s d ' e a u o n t é t é a c h e m i -n é s a u l a b o r a t o i r e d a -n s d e s g l a c i è -n e s , d a n s u n d é l a i q u i n ' a j a m a i s e x c é d é s i x h e u r e s . L e s m e s u r e s p h y s i c o - c h i m i q u e s o n t é t é e f f e c t u é e s â l ' i n t é r i e u r d e s d é l a i s p r e s c r i t s p a r l ' E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ( E P A ) d e s t t a t s - U n i s . A i n s i , 1 e p H e t l a c o n d u c t ' i v i t é o n t é t é m e s u r é s l e j o u r d e l ' é c h a n t i l l o n n a g e a l o r s q u e le c a r b o n e i n o r g a n i q u e t o t a l e t l ' a l c a l i n i t é o n t é t é d é t e r m i n é s l e l e n d e m a i n d e l ' ê c h a n t ' i l l o n n a g e . L e s c h l o r u r e s e t l e s s u l f a t e s o n t é t é a n a -l y s é s d u r a n t -la s e m a ' i n e s u i v a n t l' ê c h a n t i l l o n n a g e t a n d i s q u e le s c a t i o n s m a j e u r s , p r é s e r v é s a u m o y e n d ' a c ' i d e n i t r i q u e , o n t é t é d é t e r m i n é s d u r a n t le m o i s s u j v a n t I ' é c h a n t i 1 l o n n a g e . I - A l c a l i n i t é G r a n L e d o s a g e d e l ' a l c a l i n ' i t é p a r 1 a m ê t h o d e c l a s s i q u e ( A P H A , 1 9 7 6 ) c o m -p r e n d s u n t i t r a g e a v e c u n a c i d e f o r t j u s q u ' à u n -p H d e 4 . 5 ; c e q u i e s t

-;/-'4,u,t ,t, L.vtôrE

'irlY::-t{,,ro ./ - - t l- - ttoT'r7tr at Snjatcf . . / o'te rurtug a Lat@aala a é . _ - _ a _ . -, oesLaunEns 7 -atv _/t- -t @-tr . - a

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. - _{- _1. :a t2 *.tts} F I G U R E I L o c a l i s a t i o n d e s l a c s é c h a n t i l l o n n ê s e t p a r c o u r s h é l i c o p t è r e .

a p p r o x i m a t i v e m e n t 1 e p o i n t d ' é q u i v a 1 e n c e d e I a r é a c t i o n d e p r o t o n a t i o n d u b i c a r b o n a t e . C e p e n d a n t , c e t ' i t r a g e a u n p o i n t f i x e ( 4 . 5 ) e s t p e u v a l a b l e c a n 1 e p H d u p o i n t d ' i n f l e x i o n ( [ H * ] I I H C O 3 - ] ) e s t f o n c t i o n d e l a c o n c e n t r a t i o n to t a -l e d u c a r b o n e ' i n o r g a n i q u e ( J e f f r i e s a n d Z i m m e r m a n , 1 9 8 0 ) . D e p 1 u s , c e p h é -n o m è -n e e s t b e a u c o u p p l u s ' i m p o r t a n t p o u r l e s e a u x fa i b l e m e n t m i n é r a l i s é e s . A i n s i , u n t e l t i t r a g e d a n s c e s e a u x a u r a i t c o m m e c o n s é q u e n c e u n e s u r e s t ' i m a -t i o n d e l ' a l c a l ' i n i -t é , p u ' i s q u e 1 e p o i n t d ' é q u i v a l e n c e s e s i t u e e n g é n é r a 1 à u n p H s u p é r i e u r â 4 . 5 . P o u n p a l i e r à c e t i n c o n v é n i e n t , n o u s d e v o n s e r n p l o y e r l a t e c h n i q u e d e G r a n ( S t u m m a n d M o r g a n , 1 9 7 0 ) , q u i c o n s ' i s t e â é v a l u e r l a r é s i s t a n c e d ' u n e e a u à u n e p r o t o n a t i o n e f f e c t u é e a v e c u n a c i d e f o r t ( . 0 2 N H 2 S 0 4 ) . L e s t i t a -t ' i o n s o n -t é -t é e f f e c -t u é e s a v e c u n e m i c r o p i p e -t -t e G i l m o n -t ; 1 e c o n -t e n a n -t é -t a i -t o u v e r t â l ' a t m o s p h è r e . A p r è s a v o i r " e f f e c t u é l e t i t n a g e , u n g r a p h i q u e _{d e ( V o + V ) l H + ] v s V ,} ( o ù V o = v o l u m e d e l ' é c h a n t i l l o n ( m l ) , V = v o l u m e _{d u t i t r a n t e t [ H * ] t a c o n} -c e n t r a t i o n d e p r o t o n s ) e x t r a p o l é à 1 ' a b s -c i s s e ( V ) d o n n e 1 a q u a n t i t é d ' a -c ' i d e n é c e s s a i r e p o u r a t t e i n d r e l ' é q u i v a l e n c e d e l a r é a c t ' i o n ( [ H * ] ï l H C O s - ] ) . A u c o u r s d e s t r o i s c a m p a g n e s d ' é c h a n t i l l o n n a g e , i l y a e u q u e l q u e s m o d ' i f i c a t i o n s d a n s 1 e p r o t o c o l e d e d o s a g e d e I ' a l c a l ' i n i t é G r a n . C a m p a g n e d u 2 3 . 0 9 . 8 0 L o r s d e c e t t e p r e m i è r e c a m p a g n e , n o u s ( 0 / a n ) s u r I ' e n s e m b l e d e s é c h a n t i l l o n s . C a m p a g n e d u 1 9 . 1 1 . 8 0 E n t r e 1 e s c a m p a g n e s d u 2 3 . 0 9 . 8 0 e t d u p a r t i r d ' é t a l o n s d e N a 2 C 0 3 , u n e I i m i t e d e 8 . 3 u é q . L - t ( = 0 . 1 0 m g C . L - 1 ) . L o r s d e l a a v o n s e f f e c t u é d e s t i t r a t i o n s 2 4 . 0 2 . 8 1 , n o u s a v o n s d é t e r m i n é , à d é t e c t i o n a p p a r e n t e d e d e u x i è m e c a m p a g n e , l e s l a c s a y a n t

u n e a l c a l i n i t é t h é o r i q u e (c a l c u l é e a u m o y e n d u p H e t d u C I D ; v o i r a p p e n d i c e I I ) i n f é r i e u r e à c e t t e l ' i m i t e , n ' o n t p a s 6 t é a n a l y s é s . C e p e n d a n t , u n c e r -t a i n n o m b r e d e l a c s t r è s p r è s d e l a l i m i t e o n t é t é t j t r é s ( c a s d e s l a c s 2 , 7 , 1 8 e t 1 9 ) .

C a m p a g n e d u 2 4 . 0 2 . 8 1

E n t n e 1 a c a r n p a g n e d u 1 9 .l i . 8 0 e t c e l I e d u 2 4 .0 2 . 8 1 , ' i I est devenu appa -r e n t q u e l a l ' i m i t e d e d é t e c t ' i o n é t a i t e n -r é a l i t ê b e a u c o u p p l u s f a ' i b 1 e q u e c e q u i a v a i t é t é d é c e l é e a u d é b u t d e l ' é t u d e . E n fa i t , l a l ' i m i t e d e d é t e c t i o n e t I ' e r r e u r s t a t i s t ' i q u e d e V à l ' a b s c i s s e d é p e n d d u v o l u m e d e s g o u t t e s a j o u -t é p e n d a n -t l a t i t r a t i o n . L e u r v o l u m e a f f e c t e I ' i n t e r v a l l e d e c o n f i a n c e d e l a d r " o i t e d e r é g r e s s i o n , a i n s ' i q u e f i n t e r v a l l e d e c o n f i a n c e d e V . L e s v a l e u r s d e I ' a l c a l ' i n i t é o b t e n u e s l o r s d e l a t r o i s ' i è m e c a m p a g n e o n t é t 6 e x -p r i m é e s â I 0 . 0 0 1 m g C . L - 1 , e t l e s v a l e u r s d e c e r t a i n s l a c s d e l a d e u x i è m e c a m p a g n e o n t é t é n e c a l c u l é e s e n u t i l i s a n t 1 e s g r a p h i q u e s d e t i t r a t i o n o b t e n u s ( c a s d e s I a c s 2 , 7 , 1 8 e t 1 9 ) . I I - A n i o n s Ch I oru nes L a t e c h n i q u e a u t o m a t i s é e p o u r 1 e d o s a g e d e s c h l o r u r e s e s t b a s é e s u r l a d i s s o c i a t i o n d e I ' i o n t h i o c y a n a t e d u t h i o c y a n a t e m e r c u r i q u e s u i t e à l a f o r -m a t ' i o n d u c h ' l o n u r e m e r c u r i q u e . E n p r é s e n c e d ' i o n s f e r r i q u e s , I e t h i o c y a n a t e f o r m e I e t h i o c y a n a t e f e r r i q u e c o ' l o r é , d o n t I a c o n c e n t r a t ' i o n e s t p r o p o r t i o n -n e l l e â l a c o -n c e -n t r a t ' i o -n o r i g i n a l e d e s i o n s c h l o r u r e s . S u l f a t e s L e s s u l f a t e s o n t ê t é d o s é s a u m o y e n d ' u n a u t o - a n a ' l y s e u r T e c h n i c o n I I . U n e s o l u t i o n é q u i m o l a ' i r e d e b l e u d e m é t h y l t h y m o ' l e t d e c h l o r u n e d e b a r i u n e s t m é l a n g é e à l ' é c h a n t i l l o n â a n a ' l y s e r . L e s u l f a t e r é a g i t e n p r é s e n c e d u b a r i u m l' i b é r a n t a i n s i u n e c o n c e n t r a t i o n é q u i v a l e n t e d e b l e u d e m é t h y ' l t h y m o 1 . L ' i n t e n s i t é d e l a c o u l e u r g r i s e p r o d u i t e p a n l e b l e u d e m é t h y l t h y m o l n o n c o m p l e x é e s t e n s u ' i t e m e s u r é e . L ' ê c h a n t i l l o n e s t , a u p r é a 1 a b l e , p a s s é à

t r a v e r s u n e c o l o n n e é c h a n g e u s e d e c a t i o n s b ' i v a l e n t s a f i n d e m i n i m i s e r l e u r s i n t e r f é r e n c e s . L e s a n i o n s o n t é t é c o r r i g é s p o u r ^ l e s e m b r u n s m a r i n s . I I I - C a t i o n s L e s é l é m e n t s m a j e u r s C a , l t l g e t N a e t l ' é l é m e n t m i n e u r I' h o n t é t é d é -t e r m i n é s p a r s p e c t r o p h o t o m é t r i e d ' a b s o r p t i o n a t o m ' i q u e a v e c f l a m m e ( E P A , 1 9 7 9 ) . L e s c a t ' i o n s o n t é t é c o r r i g é s p o u r le s e m b r u n s m a r i n s . A l u m i n i u m L ' a l u m i n i u m t o t a l ( n o n - f i l t r é ) a é t é d é t e r m i n é p a r s p e c t r o p h o t o m é t r i e d ' a b s o r p t i o n a t o m i q u e , s o i t a v e c f l a m m e ( c a m p a g n e d u 2 3 . 0 9 . 8 0 ) o u s a n s f ' l a m -m e ( c a -m p a g n e s d u 1 9 . 1 1 . 8 0 e t d u 2 4 . 0 2 . 8 1 ) .

IV- Couleur et absorbance à 540 nn

L a c o u ' l e u r a p p a r e n t e a é t é m e s u n é e a u m o y e n d ' u n c o m p a r a t e u r v i s u e l ( H e l 1 i g e , A q u a t e s t e r ) a l o r s q u e l' a b s o r b a n c e l e f u t a u m o y e n d ' u n s p e c t r o -p h o t o m è t r e B e c k m a n A c t a I I I . L e s p e c t r e d ' a b s o r b a n c e d e s e a u x d u B o u c l i e r p n é s e n t e u n e c o u r b e m o n o t o n i q u e d é c r o i s s a n t e ( J a c k s o n e t a l . , 1 9 8 0 ) , 1 a v a l e u r 5 4 0 a é t é r e t e n u e à c a u s e d ' u n m a x i m u m d ' a b s o r b a n c e o b s e n v é p o u n n o s e a u x . C e p a r a m è t r e r e p r ê s e n t e u n e m e s u r e a p p r o x i m a t i v e d e l a m a t i è r e o r g a n i q u e d i s s o u t e .

RESULTATS

Conrnentai res généraux

R a p p e l o n s q u e le s t r o i s c a m p a g n e s d ' é c h a n t i l l o n n a g e o n t e u l i e u à t r o i s d i f f ê r e n t e s p é r i o d e s d e l ' a n n é e . L a p r e m ' i è r e c a m p a g n e ( 2 3 . 0 9 . 8 0 ) , a v a n t le r e t o u r n e m e n t d e s e a u x a u t o m n a l , l a d e u x i è m e , ( 1 9 . 1 1 . 8 0 ) p e u d e t e m p s a p r è s la p r i s e d e s g l a c e s e t l a t r o i s i è m e ( 2 4 . 0 2 . 8 I ) a e u l i e u l o r s d ' u n e r é h a u s s e d e l a t e m p é r a t u r e q u i a c o n d u i t â u n e fo n t e i m p o r t a n t e l o r s d e c e t t e p é r i o d e . U n e x a m e n r a p i d e d e s r é s u l t a t s m o n t r e q u e le pH et I ' a l c a l i n i t é o n t d i m i n u é â u c o u r s d e s t r o i s c a m p a g n e s ; l a d i m i n u t ' i o n l a p1u s marqu ante ayant l'i eu entre I es deux'i èmes et tro'i si èmes mi ssi ons .

D i s p o s i t i o n d e s r é s u l t a t s

D a n s u n p r e m i e r te m p s , n o u s a v o n s e f f e c t u é d e s g r a p h i q u e s d é j à e m p l o -y é s p a r d'autres auteurs (Harve-y g ! - 3 ] - , 1 9 8 1 ; D ' i l l o n e t a l . , 1 9 8 0 e t

B o b é e e t a l . , 1 9 8 1 ) p o u r é t u d i e r l e s v a r i a t i o n s d e l ' a l c a l i n i t é e n r a p p o r t a v e c q u e l q u e s é l é m e n t s m a j e u r s ( C a 2 * , l{ g 2 + , S 0 o z - r . L e s p n i n c i p e s c h i m i -q u e s e t l e s l i m i t e s d e c e s m o d è l e s o n t é t é e x a m i n é s d a n s le s t r a v a u x d e B o b é e e t a l . ( 1 9 8 1 ) e t K r a m e r e t T e s s i e r ( 1 9 8 2 ) . f u i s q u e d a n s n o t r e c a s , n o u s p o s s ê d o n s d e s é c h a n t i l l o n n a g e s m u l t ' i p ' l e s d e I a c s , i 1 e s t i n s t r u c t ' i f d e n o n s e u l e m e n t i n d i q u e r 1 a p o s i t i o n d e s 1 a c s , m a i s ê g a l e m e n t l e u r d é p 1 a -c e m e n t d ' u n e c a m p a g n e à I ' a u t r e s u r d e s g r a p h i q u e s _{A 1 c . v s [ C u ' * + M g 2 + ]} e t 5 0 4 2 - _{v s [ C u t * + M g 2 +} - A l c ] . C e s re p r é s e n t a t i o n s p e r m e t t e n t , d a n s le c a s d u p n e m ' i e r , d e v é r i f i e r l e s é c a r t s e n t r e 1 a p r o p o r t i o n n a l i t é d e l ' a l -c a l i n i t é e t [ C a z * + F , b 2 + ] , e t d a n s le d e u x i è m e , d e v é r i f ie r l e s é c a r t s e n t r e l e s s u l f a t e s e t l e s é c h a n g e s c a t i o n i q u e s H + aCu'* + Mg2+, D a n s u n d e u x i è m e t e m p s , d o n n é e s , n o u s a v o n s e f f e c t u é s u r l e s v a r i a b l e s , e t s u r l e s L 9 7 7 \ . N o u s v e r r o n s q u e le s a u x m ê m e s c o n c l u s ' i o n s . e t d a n s le b u t d ' ê t r e r i g o u r e u x a v e c le s u n e a n a l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n c i p a l e s ( A C P ) d i f f é r e n c e s d e s v a r i a b l e s (A l l e n e t g l . , g r a p h i q u e s e t l e s a n a l y s e s n u m é r i q u e s m è n e n t

C e r a p p o r t c o n t ' i e n t ê g a l e m e n t d e u x a p p e n d i c e s , l e p r e m i e r e x a m i n e l a c o n d i t i o n d ' é l e c t r o n e u t r a l i t é e t l e s d é f i c i t s a n i o n i q u e s , a l o r s q u e le d e u x i è n r e e n f a i t a u t a n t p o u r le s r e l a t i o n s e n t r e 1 a p r e s s i o n p a r t i e l l e d e C 0 2 , le p H e t l ' a l c a l i n i t é . P o u r u n t r a i t e m e n t ri g o u r e u x d e t o u t 1 e s y s -t è m e d e s c a r b o n a -t e s , n o u s r é f é r o n s l e l e c t e u r à B o b é e e t a l . ( 1 9 8 1 ) o u S t u n m e t M o r g a n ( 1 9 8 1 ) . G r a p h i q u e s _{d e I ' a l c a l i n i t é v s [Caz* + il92+]} L e s t r o i s g r a p h i q u e s s o n t r e p r é s e n t é s a u x fi g u r e s 2 , 3 e t 4 a v e c le s d r o i t e s d ' é q u i v a l e n c e 1 : 1 e n t r e l ' a l c a l ' i n i t é e t l e C a 2 + + 1 ' l g 2 * . L a f i g u r e 2 m o n t r e q u e 9 3 % d e s l a c s é t a i e n t s ' i t u é s e n t r e d e u x d r o i t e s i n t e r c e p t a n t l' a b s c i s s e e n t r e 3 0 e t 6 7 u é q . L l [ C u t * * M g 2 * ] . C e c i s u g -g è r e q u e 93% d e s b a s s i n s v e r s a n t s o n t d é j â f o u r n i e n t r e 3 0 e t 6 7 u êq.L-r d e C E C . C e t t e r e p r é s e n t a t i o n s t a t i q u e n e p e r m e t p a s d e s a v o i r s i l e p o s ' i -t i o n n e m e n -t d e s l a c s e s t d û â u n e b a i s s e d ' a l c a l ' i n i t é o u à u n e a u g m e n t a t i o n d e C a 2 + + M g 2 + d a n s le s e a u x p a r é c h a n g e c a t i o n i q u e s u r l e b a s s i n v e r s a n t . L a f i g u r e 2 m o n t r e l a l o c a l i s a t i o n d e s l a c s a u 1 9 . 1 1 . 8 0 p a r r a p p o r t â l e u r I o c a l i s a t i o n p r é c é d e n t e ( p o ' i n t s noi rs) . 0n peut di sti nguen t r o ' i s c o m p o r -t e m e n -t s . L e s l a c s 3 e -t 4 a u g m e n -t e n -t l e u r a l c a l i n i t é e t l e u r t e n e u r e n C a 2 + e t l { g 2 * . L a m a j o r i t é d e s l a c s s e m b l e n t s e d é p ' l a c e r s u r u n a x e p e r -p e n d i c u 1 a i r e â l a d r o i t e d ' é q u ' i v a l e n c e ; u n e c h a r g e e n p n o t o n s a p p a r a î t r é p a r t i e ( c a s d e s l a c s 1 , 6 , 1 0 , 1 1 , 1 4 , 1 5 , 2 4 e t 2 6 ) . A ' i n s ' i , 1 ' a u g m e n -t a -t i o n l é g è r e d e [Ca2+ 11-t-t2+] pourrai-t ê-tre due à la CEC d u b a s s ' i n v e r -s a n t , a l o r -s q u e la l é g è r e d ' i m i n u t i o n d e l ' a l c a l i n i t é a u r a i t p u ê t r e d u e à u n e x c é d e n t d e p r o t o n s n ' a y a n t p a s é t é é c h a n g é s s u r l e b a s s i n v e r s a n t . U n c e r t a i n n o m b r e ( 5 , 8 , 9 e t 2 7 ) s e m b l e g a g n e r u n p e u d ' a l c a l i n i t é s a n s p o u r a u t a n t m o n t r e r d e c h a n g e m e n t d e s é l é m e n t s m a j e u r s . E t a n t d o n n é q u e 1 e m o u v e m e n t d e c e s d e r n i e r s é t a i t p r è s d e n o t r e l i m i t e d e d é t e c t ' i o n p o u r l ' a l c a l i n i t é , i l e s t d i f f i c i l e d e ' l e u r a c c o r d e r a u t a n t d e r é a l i s m e q u e d a n s le s c a s p r é c é d e n t s . L o r s d e l a t r o i s i è m e c a m p a g n e ( f i g u r e 4 ) , o n o b s e r v e , p o u r 8 d e s 1 1 l a c s é c h a n t i l l o n n é s , t r è s p e u d ' é c h a n g e s c a t i o n i q u e s , e t u n e b a i s s e m a s -s i v e d e I ' a l c a l i n i t é . S e l o n l e s d o n n é e s d u S e r v i c e a t m o s p h é r i q u e d ' E n v ' i

-î J ET |, i. 'Lr, t z = (.) to po tao C o Z . + M g Z + ( p cq t--l I F I G U R E 2 G r a p h i q u e d e l ' a l c a l i n i t é ( u é q . L - I ) v e r s u s [ c u z * + r c 2 + ] ( u é q . L - r ) . D i s t r i b u t i o n d e s l a c s é c h a n t i l l o n n é s l e 2 3 , 0 9 . 8 0 . / /

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-to too tzo C o ! + + M g 2 + 1 1 e c q L - l ) F I G U R E 3 G r a p h i q u e d e l ' a l c a l ' i n i t é ( u é q . t - - l ) v e r s u s I c a z * + M g 2 + ] ( u é q . L - l ) . D i s t r . i b u t i o n d e s l a c s 6 c h a n t i l l o n n é s l e 1 9 . 1 1 . 8 0 .

l t , , I t t I I t t I , I I I , , t / , , t

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z f () E O t æ t 2 0 C o 2 + + M g z * _{( p c q t - l )} G r a p h i q u e _{d e l ' a l c a l i n i t é ( u é q . t _ - l ) v e r s u s} [ c . z * * t u t g 2 * ] ( u é q . t - - 1 ) . D i s t r i b u t i o n d e s l a c s é c h a n t i l l o n n é s l e 2 4 . 0 2 . 8 1 . F IG U R E 4

1 2 r o n n e m e n t c a n a d a , _{l a q u a n t i t é d e n e i g e a u s o l â 1 ' a é r o p o r t d e Québec a} d i m i n u é d e 7 W " _{e n t r e l e 1 6 e t l e 2 4 f é v r i e r 1 9 8 1 . C e t t e fo n t e a é g a l e m e n t} e u l i e u a u l a c L a f l a m m e ( J . Y . û r a r e t t e , c o m r r u n i c a t i o n p e r s o n n e l l e ) . I l s e m b l e r a i t d o n c q u ' e n p é n i o d e d e f o n t e i n t e n s i v e e t d e d ' i l u t ' i o n q u e p e u d e C E C p u i s s e a v o i r l i e u s u r l e b a s s i n v e r s a n t . D a n s c e t t e d e r n i è r e s é r i e d e l a c s , u n c e r t a i n n o m b r e p o s s é d a i t u n e s u r f a c e p l u s g r a n d e ( 2 9 * 3 b ) e t l e u r a ' l c a l i n i t é n ' a p a s d é p a s s é 2 5 u g . 1 - r . C e s tr o ' i s g r a p h ' i q u e s d é m o n t r e n t I ' e x i s t e n c e d ' u n e v a r i a b i 1 i té t e m p o -r e l l e i m p o -r t a n t e d ' u n e c a m p a g n e à l ' a u t r e , e t é g a l e m e n t , _{Q U ê} l e s v a r i a -t ' i o n s d e l ' a l c a l i n i -t é e -t d e s é l ê m e n -t s m a j e u r s s o n t f o n c t i o n d u t e m p s d e s é j o u r d e s e a u x d e r u i s s e l l e m e n t d u b a s s i n v e r s a n t a f f e c t a n t é t r o i t e m e n t ' l a c a p a c i t é d ' é c h a n g e c a t i o n i q u e .

Grafiiques des sulf ates vs [Caz* + l.|92+ - Alc]

L ' i n t e r p r é t a t i o n d e s g r a d n i q u e s S 0 u 2 - _{v s [ C u r * + M g 2 +} - A l c ] n ' a p a s é t é a u s s i a i s ê e . N o u s a v o n s d é c o u v e r t q u e ]a m a j o r i t é d e s la c s s e s i -t u a i e n -t a u - d e s s u s d e l a d r o i t e d ' é q u ' i v a l e n c e 1 : 1 , S 0 u 2 - : [ C a 2 + 1 y n 2 + -A l c ] ( f i g u r e 5 ) . N o u s v e r r o n s q u e c e t t e a n o m a l i e , s o u v e n t a t t r j b u é e à d e s e r r e u r s d e m e s u r e ( H a n v e y e t a l . , 1 9 8 1 - L a c s d e l a l , f r i t e f i s h L a k e In d i a n R e s e r v e , p . 1 8 5 e t B o b é e g ! = ] 3 , 1 9 8 1 ) _{, p e u t a v o i r c o m m e} c a u s e : 1 ) u n e s u n e s t i m a t i o n d e s s u l f a t e s , â c a u s e d ' u n e in t e r f é r e n c e c o l o r i m é t r i q u e d u e à l a m a t i è r e o r g a n i q u e d i s s o u t e ; 2 ) u n e s o u s - e s t i m a t i o n d u C a e t l t , p e u t -ê t r e p a r c o m p l é x a t ' i o n a v e c I e s a c i d e s h u m ' i q u e s . A ' i n s i , d a n s la f i g u r e 5 , s e u l e m e n t l e s l a c s p o s s é d a n t u n e a l c a l i n i t é s u p é r i e u r e à 2 5 p g . L - l ( 4 , 6 , 1 4 e t 2 1 ) s e r e t r o u v e n t s u r l a d r o i t e d ' é -q u i v a l e n c e - l e b i l a n i o n i q u e d e c e s l a c s e s t p r è s d e z é r o ( a p p e n d ' i c e X ) . L a f i g u r e 5 m o n t r e ' l e d é p l a c e m e n t d e s l a c s d u 1 9 . 1 1 . 8 0 p a r r a p p o r t à l a d a t e p r é c é d e n t e . L e m o u v e m e n t d e s l a c s 6 e t 1 4 c o n f i r m e l ' i n t e r p r é t a t i o n d e l a f i g u r e 3 : s e u l e m e n t 5 0 % d e s p r o t o n s s o n t é c h a n g é s ( p e n t e = 4 5 o l i g n e 6 e t 1 4 , f i g u r e 6 ) . L e s a u t r e s la c s s o n t p l u s o u m o i n s é l o i g n é s d e l a d r o i t e e t s e d i v i -s e n t e n t r o i -s c o m p o r t e m e n t -s . L e s l a c s q u i v a r i e n t p a r a l l à l e m e n t à l ' a x e

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60 _,o C o 8 + _{+ ilgt+} to ₉₀ -ALcAL,NITÉ ( _{,..q r__, ,} F I G U R E _{5 G r a p h i q u e} d e s s u l f a t e s (u éq.L_l) _{v e r s u s} l e { c a z * + W 2 + l ( u éq.L-r). Distribution _{d e s} ' l a c s é c h _{a n t i I I onnés .le 23.09 .g0.}

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60 70 ao co2+ + Mg 2* - alcaururÉ ( ,r.q s loo r l ) F I G U R E 6 G r a p h i q u e d e s s u l f a t e s ( u ( u é q . L - 1 _{) . D i} s t r i b u t i o n é q . L - t ) v e r s u s ]e [ C a z + a Y n z + ] d e s I a c s é c h a n t i I I o n n é s I e 1 9 . 1 1 .8 0 .

t 5 T J ct |u i-I * ç o a G r a p h i q u e d e s s u l f a t e s + M g 2 + - a l c a l i n i t é ] ( u des I acs éch anti I I onn és

50 60 70 80 c o 2 + + M g e * - A L c A L t N t r É _{( p c e r t )}

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./ ( u é q . L - 1 ) v e r s u s _{I c u t *} é q . t - - t ; . D i s t r i b u t ' i o n ] e 2 4 . 0 2 . 8 1 .

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F IG U R E 7

l 6 d ' é q u i v a ' l e n c e ( 7 , 1 1 , L 2 , 1 6 , 1 9 , 2 4 e t 2 6 ) , u n d e u x i è m e g r o u p e q u i s e d é p 1 a c e p a r a l l è l e m e n t â l ' a b s c i s s e ( 1 , 7 5 , 2 3 e t . 2 7 ) e t u n f a i b ' l e n o m b r e q u ' i s e t r o u v e p e r p e n d i c u l a i r e à l a d r o i t e d ' é q u i v a ' l e n c e ( 4 , 5 , 8 , 9 , 1 7 e t

2r).

L e p r e m i e r g r o u p e r e p r é s e n t e u n e s é r i e d e l a c s q u i é c h a n g e n t u n e c e r t a ' i n e q u a n t i t é d e [Cut* + t{g2+] , m a i s q u j o n t a u d é p a r t u n c e r t a i n n o m b r e d e p n o t o n s a s s o c ' i é s a u x a n j o n s n o n - m e s u r é s - dans ce cas présumé-m e n t le s a c i d e s h u m i q u e s . D a n s l e d e u x i è m e g r o u p e , l e s l a c s 1 e t 1 5 é c h a n g e n t t e ' l q u e p r é d ' i t p a r l a f i g u r e 2 , a l o r s q u e 1 e s la c s ? 3 e t 2 7 s e m b l e n t s é q u e s t r e r d a v a n t a g e d e p r o t o n s s u r I ' a n ' i o n n o n - m e s u n ê . L e t r o i -s i è m e g r o u p e e s t c a r a c t é r i s é p a r 1 e s la c s l e s p l u s a c i d e s ( 8 , 9 e t 1 7 ) , e t l e u r é c a r t e s t â l a f o i s d û a u x l H + ] e t l o u a u x a c i d e s h u m i q u e s . L e s l a c s ( 4 , 5 e t 2 1 ) o n t u n c o m p o n t e m e n t d i f f i c i l e m e n t i n t e r p r é t a b l e . D a n s l a f i g u r e 6 , o n r e m a r q u e p o u r le s l a c s r é é c h a n t i l l o n n é s l ' e f f e t d ' u n a p p o r t im p o r t a n t d e S 0 u z - a v e c u n e d i m i n u t ' i o n c o n c o m i t a n t e d e [ c u t * + M g 2 + - A 1 c ] .

1 7

I N T E R P R E T A T I O N D E S A N A L Y S E S E N

l{atrices des corrélatims entre yariables

Premi ère envol ée

C O M P O S A N T E S P R I N C I P A L E S L a m a t r i c e d e c o r r é l a t i o n e s t p r é s e n t é e s u r l e t a b l e a u 1 e t l e s d e u x p r e m i e r s a x e s d e l ' A C P s o n t r e p r é s e n t , é s à l a f i g u n e 8 . L e s v a r i a b l e s a s s o c i é e s à l ' a l c a l i n i t é s o n t r e g r o u p é e s s u n l e p r e m ' i e r a x e a l o r s q u e 1 a c o u l e u r e t l ' a l u m i n i u m t o t a l s o n t v o i s i n s d u d e u x i à n e a x e . P a r m i l e s o b s e r v a t ' i o n s ( ' l a c s ) , i1 e s t p l u s f a c i l e d e l o c a l i s e r l e s l a c s e x c e p t ' i o n -n e 1 s , le s l a c s à g r a -n d b a s s ' i -n v e r s a n t ( 1 9 ) , l e s l a c s à p e t ' i t r a p p o r t S b / S l ( 2 , 5 , 2 6 ) , l e s l a c s à f a i b l e p H e t c o u l e u r + A 1 a é l e v é e s ( d y s t r o p h e s ? ) ( 8 , 9 ) e t l e s l a c s â p H e t a l c a l i n i t é é l e v é s ( 1 5 , 2 1 ) .

Deuxi ème envolée

L a m a t r i c e d e c o r r é l a t i o n e t l e s d e u x p r e m i e r s a x e s d e l ' a n a ' l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n c i p a l e s s o n t a u t a b l e a u 2 e t â l a f i g u r e 9 r e s p e c t i v e m e n t . L e s r e g r o u p e m e n t s s o n t p r e s q u e i d e n t i q u e s â c e u x d e 1 a p r e m ' i è r e e n v o ' l é e , m a i s l' a x e h o r i z o n t a l e s t d a v a n t a g e r e l i é a u x c h a n g e m e n t s d e p H , l e s r e -g r o u p e m e n t s é t a n t d é c a l é s d e 4 5 o p a r r a p p o r t â l a p r e m i è r e p a s s e . L ' a l c a -l i n i t é e s t a s s o c i é e a u c a l c i u m e t a u m a g n é s i u m , a l o r s q u e la c o u l e u r , l ' a b s o r b a n c e à 5 4 0 n m e t l e s d e u x a n a l y s e s d ' a l u m i n i u m s o n t r e g r o u p é s e n s e m b l e . C o m m e d a n s le c a s p r é c é d e n t , ' l e s l a c s s o n t r ê p a r t i s à I ' i n t é -r i e u -r d e s fa c t e u -r s d ' o b s e -r v a t i o n s ( d e s c r i p t e u r s ) à 1 ' e x c e p t i o n d e s m ê m e s I a c s m e n t i o n n é s c i - h a u t .

Troi si ème envolée

L o r s d e l a t r o i s i è m e p a s s e , u n c e r t a i n n o m b r e d e l a c s o n t é t é é l i m i -n é s e t d ' a u t r e s a j o u t é s ( 2 8 + 3 5 ) ( t a b l e a u 3 , f i g u r e 1 0 ) . L a s u r f a c e d u b a s s i n v e n s a n t a p p a r a î t d a n s le r e g r o u p e m e n t ' c o u l e u r , absorbance â 5 4 0 n m , a l u m i n i u m t o t a l e t f i l t r é ' . L e s d e u x p r e m i e r s a x e s s é p a r e n t l a v a r i a t i o n d e l a c o n d u c t i v i t é d e l a v a r i a t i o n d u p H e t d e l a s u r f a c e d u l a c . L e s o d i u m a é t é d a v a n t a g e é c h a n g é e t a p p a r a î t a v e c le c a l c i u m e t l e magn ési um .

TABLTAU I C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - e a m p a g n e d u 2 . 3 . 0 9 . 8 0 . J æ pH cd Co c t Ac c l s4 lla Ca An llg sl sb p+l cd Co cl âc cl s4 tk C. Alt tlg sl sb 1.00000 0. 14595 -0.33125 0.49539* 0.76418.r -0. 14970 -0.21861 0 . 6 8 7 1 0 * 0.69343*. -0.66519fi 0.76526fi 0.01607 -î.01445 1.00000 0.1 1000 0. 56610*r 0. 58444*r 0.30269 0.46387* o.65292** 0.70594** 0 . 3 3 1 u 0.60976r* -0.45796* 0.03371 1.00000 0.02 103 -0. I 3426 0.81 488*r 0 . 1 6 1 4 6 0.03964 -0.10553 0.40816r -0.04179 - 0 . 3 1 3 2 6 0.13372 1.00000 0.81632** 0.08478 -0.05376 0.73959rf 0.6400lrr -0.28500 0.74832fi -0.34352 -0.17073 1.00000 0.04867 -o.04724 0.82592r' 0.80354r* -0.39786* 0.83560r* -o.?2243 -0. I 1425 1 .00000 0. 14760 0 .33651 0 . 1 1 0 0 8 0.35269 0 . 1 5 1 4 8 -0.32348 0. I 1633 I .00000 0 . 1 0 1 4 2 0.26985 0.24063 0.09658 0 . 0 1 7 5 7 0.19037 1.00000 0.83782** -0.265?6 0 . 9 3 1 3 6 * * -0.29398 -0.04765 1 .00000 -0. 19693 0.88404$ - 0 . 2 3 7 9 1 0.08278 1.00000 -0.3462 I -o.27728 o.28607 1.00000 -0.25831 -0.04105 1.00000 0.53039ri I .00000 r P < 0 . 0 5 * r P < 0.01 D ê s i g n a t i o n d e s s y m b o l e s : C d = c o n d u c t i v i t é C o = c o u l e u r C i . c a r b o n e i n o r g a n i g u e to t ô l A c = a l c a l i n i t é C l = c h l o r u r e s 5 4 = s u l f a t e s N à Ca An lt19 s l sb = s o d i u m = c a l c l u m = a l u m i n i u m t o t a l = magn és'i um = s u r f a c e d u l a c . s u r f a c e d u b a s s i n v e r s a n t

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TABLEAU 2 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - C a m p a g n e d u . | 9 . . | 1 . 8 0 . * P i 0 . 0 5 i * P r 0 . 0 1 D é s i g n à t i o n d e s s y r n b o l e s : ( v o i r - t a b l e a u 1 ) A b = a b s o r b a n c e A f = a l u m i n . i u m f i l t r é Ab pH cd C o t l _{Ac c t s4 N à Ca An l'ls} Af sl sb Ab pH cd Co ci lc cl s4 lla Ca Arl rt Ê sl sb I .00000 -0.61 595*r 0.12420 0.84271*r 0.00536 -0.32704 0. 70512*. 0.22391 -0.1 4569 - 0 . 2 _{I 5 1 6} 0.64390** -0.19623 0.62313** -0.09916 0. 16474 1.00000 -0.04565 -0.44969r 0.09319 0.66679fi -0.35428 -0.36755 0.37508 0.67075** -0.77098** 0.72953*i -0.8036lrr -0.00275 -0. 12891 I .00000 0 . 1 5 1 9 4 o.48t22' 0.48619r o.29323 0.3934æ 0.02587 0.61860*r 0.28208 0.45595r 0 . 3 5 9 1 2 -0.43418r -0.03643 1.00000 0. 14280 -0.22698 0.76607** 0.20741 -0.08971 -0.02439 0.6101 9*r -0.03866 0.53528*r - 0 . 1 7 1 4 5 0 . 2 1 0 9 9 1.00000 0.51225** 0 . 3 0 5 2 7 0.07862 0. 17659 0.42322*' 0.23322 0 . 4 5 2 I l r * 0.08288 0 . 5 9 1 I 3 r * 0.03960 1.00000 -0. 16631 -0. 18310 0.36862 0.74365r* -o .377 47 0.86254** -0,32276 -0 .33203 -0.?4464 1.00000 o.06?t7 -0.05352 0. I 1670 0.6 1098*r 0.03647 0.49832.r -0.33288 0 . 1 9 5 5 9 1.00000 -0.32678 0. I 1825 0. 38939* -0. 10460 0 .39388* -0.0461 ₅ 0 . 1 2 7 1 9 1.00000 0 . 2 3 8 1 5 -0.28416 0.3849lr -o.23512 -0.10950 -0.03963 1.00000 -0,27623 0.89249*r -0.35620 -0.28677 0 . 0 1 7 3 7 1.00000 -0.33627 0.80766*r -0.23654 0. 37798* 1.00000 -0.41888r -0.25789 -0.01642 1.00000 - 0 . 2 9 1 9 1 0 . 0 1 0 5 4 1.00000 0.53039*r t.0000c f\) O

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F I G U R E 9 P r o j e c t i o n d e s d e u x p ' r e m i e r s a x e s p a l e s e f f e c t u é e s u r l a m a t r i c e d u Symbo'l i sme : voi r fi gure B.

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T A B L E A U 3 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t j o n - C a m p a g n e 2 4 . 0 2 . 8 1 r P ( 0 . 0 5 n P ( 0 . 0 1 0 ê s i g n a t i o n d e s s y n b o l e s : ( v o i r t a b l e a u 1 ) A b ' ô b s o r b a n c e Ab pH cd Co Ac c l s4 fla Ca An Mg K sl sb Ab pll cd Co Âc CI s4 l{a Cr ful rt E sl sb 1.00000 -0.54524* 0.49185* 0.76604il -0.09763 0.70605fi 0.42733 0.22385 0.27692 0.45849 0.29796 0.76940fi -0.05548 0.46579r 1.00000 -0.14946 -0.0898s 0.61054fi -0.38459 0. I 4981 0.34355 0.30732 -o.52292r 0.34007 -0.64478** - 0 . 1 8 U 0 -0.20867 I .00000 0.26792 0.22898 0.63609r* o.70732** 0.75041ri 0.78908r* 0.23522 o.7t223r' 0.567?2' -0.nql6 0.10873 I .00000 o.t9022 0 .57786** 0.46875* 0 . 3 2 1 6 3 0 . 3 6 1 8 1 0.34466 0. 39669 0.462 l8 -o,12927 0.42483 1.00000 0.01852 0.22095 0.72972" o.65282*' - 0 . 1 5 5 1 4 0.75281r* -0. 19324 -0.23617 -0.05872 1.00000 0.24016 0.52503* 0.50608r 0.4301 I 0 . 4 5 7 3 5 0.76561** - 0 . 3 2 l 5 l 0.40654 I .00000 0.56782* 0.66984** o.t4224 0.60603*r 0 . 2 6 1 5 6 -0.02767 0.049 l9 1.00000 0.92996** 0.06521 0.90757** 4.24t47 - 0 . 3 1 3 3 3 0 . 0 5 2 1 5 I .00000 0 . l6 6 l l o.97277r* 0.23818 -o.36422 0.00199 1.00000 0.15984 0.4 7883r -0.05323 0 . 2 3 3 7 9 1.00000 0.20675 -0.35234 0.02350 1.00000 -0.02807 0 . 5 2 7 1 5 r 1.00000 -0.04397 1.00000 t\) f\)

A X E 2 ' 1 2 3 c / o I

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t l l2mmc I \ - t | I (ù to (^) t-s,-\ t - ,

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\ .) , f \ :-.40 F I G U R E l 0 P r o j e c t i o n d e s d e u x p r e m i e r s p r i n c i p a l e s e f f e c t u é e s u r l a S y m b o l i s m e : v o i r f i g u r e B .

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a x E | ( 4 t 7 . t @ ; -a x e s d e 1 '-a n -a l y s e e n c o m p o s a n t e s m a t r i c e d u t a b l e a u 3 .

24

ttlatrices des corrélations entre diff érences des variables

P r e m i è r e e t d e u x i è m e e n v o l é e s L a m a t r i c e d e c o r r ê l a t i o n e t l a r e p r é s e n t a t i o n d e s d e u x p r e m i e n s a x e s d e I ' a n a l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n c i p a l e s s o n t p r é s e n t 6 e s a u t a b l e a u 4 e t à l a f i g u r e 1 1 r e s p e c t i v e m e n t . S u r l e p r e m i e r a x e , 1 a c o n d u c t ' i v i t é e s t r e g r o u p é e a v e c le s ê l é m e n t s m a j e u r s , a l o n s q u e l e d e u x i è m e a x e r e g r o u p e l ' a l c a l ' i n i t é , l e c a r b o n e ' i n o r g a n i q u e , 1 ' a l u m i n i u m t o t a l e t l e s s u r f a c e s d e l a c s e t d e b a s s i n s v e r s a n t s .

Premi ère et tro'i s'i ème en vol ées

L a m a t r i c e d e c o r r é l a t ' i o n e t l a r e p r é s e n t a t ' i o n d e s d e u x p r e m i e r s a x e s s o n t p r é s e n t é e s a u t a b l e a u 5 e t à 1 a f i g u r e 1 . 2 r e s p e c t i v e m e n t . L e r e g r o u -p e m e n t e t l a s ê p a r a t i o n s o n t i c i t r è s s u p é r i e u r s p a r r a p p o r t à l a c o m p a -r a i s o n p -r é c é d e n t e . L e s ê l é m e n t s m a j e u r s e t l ' a l c a l i n i t é s o n t r e g r o u p é e s s u r l e p r e m ' i e r a x e a v e c la c o n d u c t i v i t é , a l o r s q u e 1 e d e u x i è m e a x e n e g r o u -p e 1 a c o n c e n t r a t i o n d e s io n s h y d r o g è n e e t l ' a l u m i n i u m t o t a l à u n e e x t r é m i -t é e -t l e s s u r f a c e s d e l a c s e t b a s s i n s v e r s a n t s à l ' a u t r e . L a d i s p o s ' i t i o n d e s l a c s e s t é g a l e m e n t t r è s i n t é r e s s a n t e . L e s l a c s p o s s é d a n t u n e c a p a c i t é t a m p o n r e l a t i v e m e n t é l e v é e s o n t t r è s v o i s i n s d u p r e m ' i e r a x e ( l a c s 1 , 3 , 4 , L 9 , 2 0 , 2 3 , 2 4 ) a l o n s q u e c e u x p o s s é d a n t d e g r a n d s b a s s ' i n s v e r s a n t s e t d e s c o n c e n t r a t i o n s _{e n [ H + ] e t e v é e s (7 , 2 5 ) s o n t v o i s j n s d u d e u x i è m e} a x e . D e u x i è m e e t t r o i s i è m e e n v o l é e s C e t t e c o m p a r a i s o n s ' e s t a v é r é e l a p l u s s e n s i b l e , v r a ' i s e m b l a b l e m e n t p a r c e q u e le s d e u x p é r i o d e s d ' é c h a n t i l l o n n a g e o n t e u l i e u s o u s le c o u v e r t d e g l a c e . C o r n m e d a n s le s d e u x c a s p r é c é d e n t s , l e p r e m i e r a x e ( t a b l e a u 6 , f i g u r e 1 3 ) r e g r o u p e l a c o n d u c t i v i t é , I' a l c a l i n i t é e t l e s é l é m e n t s m a i e u r s à u n e e x t r é m i t é a l o r s q u e l' a l u m i n i u m t o t a l e t l e s o d i u m s e n e t r o u v e â l ' e x t r â n i t é o p p o s é e . E t a n t d o n n é q u e ' l a t r o i s i è m e e n v o l é e a e u l i e u e n p é r i o d e d e f o n t e i n t e n s e , c e p e t i t regroupement d e A l e t N a r e f ' l è t e u n l e s s i v a g e i n t e n s i f ( H a r v e y e t a l . , 1 9 8 1 ) q u i a e u l ' i e u à l a f i n d u m o i s d e

T A B L E A U 4 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - C a m p a q n e s I - 2 .

r P < 0 . 0 5 * P < 0 . 0 1

Dés'ignation des syîboles: voir tableau I

IH* J cd Co ct Ac c l s4 N a C a An ils sl sb IH*l cd Co cl |c cl s4 1la Cr kl ll9 sl sb 1.00000 0.41892r -0.24653 - 0 . lt s l 2 0.00336 0. l 1519 0.16798 0.00991 - 0 . 1 8 7 1 6 0.34855 0.04979 0.09411 0 . 1 5 1 8 6 1.00000 0.03622 0.10377 -0.07702 0.48765** 0.58000rr 0. 16920 0.53773*r 0.093?7 o.32274 0. 15705 0 . 1 1 4 7 8 1.00000 -0.31607 -0.25969 0.35845 0.31 342 0.23325 0.06656 -o.25282 -0.01657 -0.30342 -0.09533 1.00000 0.45460r -o.o77 47 0.08526 0.037s9 0.16354 0.35765 0. 18554 0.42612r -0.0708'6 1.00000 0.02124 -0.03309 0 . 1 s 0 7 7 -0.07s38 0.14089 -0.24055 0.22255 0.26329 1.00000 0.70295** 0.49526** 0.14061 -0.00135 -0.10201 -0.13504 -0.03957 I .00000 0.23685 0.42258r 0 . I 3 8 1 9 -0.05674 0 . 0 9 1 3 3 0.04976 1.00000 -0.01962 -0.04495 0. 10453 -0.08976 0.00659 1.00000 -0. 10634 0. 12848 o,24507 0. 12758 I .00000 0.03895 0. I 1866 -0.34480 1.00000 -0.05827 - 0 . 1 4 1 3 6 I .00000 0.53039*r 1.00000 f\) ctl

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P r o j e c t i o n d e d e u x p r e m i e r s a x e s p a l e s e f f e c t u é e s u r l a m a t r i c e d u S y m b o l i s m e : v o i r f i g u r e B . d e I ' a n a l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n c i -t a b l e a u 4 . F I G U R E I I

TABLEAU _{5 C o e f f i c i e n t s d e c o m é l a t i o n - Campagnes 1 - 3 .} r P < 0 . 0 5 r i P < 0 . 0 1 D é s ' i g n a t i o n d e s s y n b o l e s : v o l r t a b l e a u I I H*J cd Co Ac c l s4 l{a C a An t'|9 sl sb []t*J cd Co Ac cl s1 t|! Cr Arl ils sl st 1.00000 0.?4042 -0.79479r* -0.58977 -0.37154 -0.08996 -0.30102 -0.16780 0.55390 -0.08558 -0.35197 -0.69416* 1.00000 0.01564 0 . 3 1 9 4 9 0.73325*r 0.84553r* 0.80556*r 0.68381* -0. 19027 0.87236** -0.15460 -0.50821 1.00000 0.501 49 0.60444* 0 . 2 5 5 1 4 0 . 4 7 4 1 4 o.23796 -o.39774 o.2?660 0.06794 0 . 5 0 5 3 5 I .00000 o.5747? 0.44008 0.60143r 0.68736r -0.16567 0. sl 057 0. 17060 o.2tt26 I .00000 0.75493rr 0.92266rù 0.64763r -0.37945 0.73049** -0.09502 -0. l2 I t8 1.00000 0.86153** 0.80661** -o.26542 0.8 1650r* 0.03886 - 0 . 1 3 8 2 5 I .00000 0.63794r -0.35838 0.85889** -0. 18555 -0.22994 1.00000 - 0 . 1 1 5 4 8 0.63369r 0 . 3 1 1 4 6 0 . 1 0 1 1 3 1.00000 -0.44932 -0.41749 -0.3 I 640 I .00000 0.05805 -0,27021 I .00000 0.66965i 1.000m l\) \l

F I G U R E l 2 P r o j e c t i o n d e s d e u x p r e m ' i e r s a x e s c i p a l e s e f f e c t u é e s u r l a m a t r i c e S y m b o l i s m e : v o i r f i q u r e B .

oru lzgnol

d e I ' a n a ' l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n -d u t a b l e a u 5 .

["1

\ ' \ \ :ù

@

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TABLEAU 6 C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n - C a m p a g n e s 2 - 3 . r P < 0 . 0 5 f i P ( 0 . 0 1 D é s i g n à t i o n d e s s y r n b o l e s : v o i r t a b l e a u 1 Ab _lH*l cd Co Ac c l s4 1{a C a An ilg Af sl sb Ab IH*J cd Co Âc cl s4 lla Ca &l ll9 tr sl sb 1.00000 -0.0138s 0.58697 0. 34871 0.40809 0.641 38f 0.70164* -0.44369 0.62498r 0.05569 0.59662 -0.18848 0 . 1 5 8 1 3 0.21827 1.00000 -0.08402 - 0 . 5 6 1 1 2 -0.67852r -0.08686 -0. 12414 -0.00241 -0.57229 0.59235 -0.38148 0 . 3 1 7 3 7 -0.31021 -0.48871 1.00000 -0.15827 0.49523 0.39462 0.78766*r -0.28552 0.67293* -0.33204 0.7601 lrr 0.24?t5 -0 .35663 -0.31 3s9 1.00000 0.44409 0. I 3640 0 . 1 4 1 7 6 -0.35't72 0 . 5 1 8 1 4 -0.02798 0.13443 -0.41401 0.4452 I 0. 70898* 1.00000 0.46163 0.48949 - 0 . 1 7 6 1 0 0.90272t* -0,4002? 0.74364** 0. 12503 0.19088 0 . ll 1 6 l 1.00000 0.41 368 -0. 16696 0.41059 -0,12249 0.60502* ,0.10882 0. 103s8 -0.06392 1.00000 -0.02351 0.64548r - 0 . 2 6 _{I 5 1} 0.72499* 0.19085 0.09939 - 0 . 0 1 6 1 4 1.00000 -0.39089 0.06689 -0.22503 0 .20197 o,09242 -0.20537 1.00000 -0.26040 0.75560*r 0.04872 0 . 0 1 4 3 9 0 . 1 5 2 3 1 1.00000 -0.507s0 0.07440 -0.3 I 308 - 0 . 1 5 7 7 6 1.00000 0.3 1949 0.06876 - 0 . 1 9 5 8 9 I .00000 -0.26600 -0.78975r* 1.00000 0.66965* 1.00000 f\) (o

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F I G U R E l 3 P r o j e c t i o n d e s d e u x p r e m i e r s p r i n c i p a i e s e f f e c t u é e s u r l a S y m b o l i s m e : v o ' i r f i g u r e B . a x e s d e 1 ' a n a l y s e e n c o m p o s a n t e s m a t r i c e d u t a b l e a u 6 .

3 t f é v r i e r . L e d e u x ' i è m e a x e p r é s e n t e l e s p a r a m è t r e s m o r p h o m é t n i q u e s e t l a c o u l e u r â l ' e x t r ê m ' i t é s u p é r i e u r e a l o r s q u e I' a l u m i n i u m p a s s a n t â t r a v e r s u n f i l t r e N u c l e p o r e _{1 u m s e r e t r o u v e à l ' e x t r é m i t é o p p o s é e . L a r e l a t i o n} e x a c t e e n t r e l ' a l u m ' i n i u m e t l ' a b s o r b a n c e ( o u l a c o u l e u r ) s e r a e x a m j n ê e p l u s l o i n ( s e c t i o n a l u m i n i u m t o t a l e t f i l t r é ) .

32 A L U M I N I U M T O T A L E T A L U M I N I U M F I L T R E L e s c o n c e n t r a t i o n s e n a l u m i n i u m n o n fi l t r é o n t v a r i é e n t r e < 2 0 e t 5 7 8 u g . ; - I . L e s r e l a t i o n s e n t r e 1 e p H e t l ' a l u m i n i u m t o t a l n e s e s o n t p a s a v é r é e s t r è s b o n n e s . U n e m e i l l e u r e c o m p r é h e n s i o n d e ' l a d y n a m i q u e d e l ' a l u m ' i n ' i u m a é t é o b t e n u e à p a r t i r d e s v a l e u r s d ' a l u m i n i u m f i l t r é ( p a s s a n t à t r a v e r s u n f i l t r e N u c l e p o r e t . O u ) . U n ' i n d i c e d e c e t t e d y n a m i q u e a d é j à é t é p e r ç u lo r s d e 1 ' a n a l y s e e n c o m p o s a n t e s p r i n c i p a l e s : u n r e g r o u p e m e n t d e I ' a l u m i n i u m , d e l a c o u l e u r e t d e 1 ' a b s o r b a n c e a s o u v e n t é t é o b s e r v é , e t u n d e u x i è m e r e g r o u p e m e n t ' i m p l i q u a n t l a s u r f a c e d u b a s s i n v e r s a n t e s t

éga1 ement apparu .

L o r s q u ' o n e f f e c t u e ' l e c a l c u l d e s c o m p l e x e s c o n n u s d ' a l u m i n i u m a u p H d e s l a c s ( t a b l e a u 7 ) e t q u ' o n le s s o u s t r a i t d e s v a l e u r s m e s u r é e s , o n o b t i e n t u n e d r o i t e e n t r e l ' a b s o r b a n c e à 5 4 0 n m ( m a x i m u m d ' a b s o r b a n c e p o u r n o s e a u x = m a t i è r e o r g a n i q u e + a c i d e s h u m i q u e s ) e t l e s v a l e u r s ré s i d u e l l e s d ' a l u m i n ' i u m ( f ig u r e 1 4 ) . C e c ' i s u g g è n e q u e lo r s q u ' o n ti e n t c o m p t e d e s c o m p l e x e s i n o r g a n i q u e s , l a m a j o r i t é d e s a u t r e s c o m p l e x e s d e I ' a l u m i n i u m s o n t a s s o c i é s à l a m a t i è n e o r g a n i q u e . L e s r a p p o r t s a l u m i n ' i u m t o t a l / a l u m ' i n i u m f i l t r é n ' o n t p a s v a r i é d e f a ç o n s y s t 6 m a t i q u e a v e c 1 e p H , ' l a c o u l e u r o u l e s s u r f a c e s d e b a s s i n s v e r s a n t s .

TABLEAU 7 3 3 C a l c u l d e s h y d r o x o - c o m p l e x e s d ' a l u m i n i u m . A I T =

_{I e t * s 1}

+ [ n r 0 H + 2 ] + [ n r ( 0 H ) z + ] + [nt(0H)or] + = 1 g - 3 3 ' 5 1 0 9 ' 1

I n r

1 o H 1 - u ]

( r )

K . = lRt*sl [OH-]s

K . , = [AloH+2.| =

I n r * s ]

l o H - l

r , = [ R t

( 0 r r ) , + ]

=

I R t * 9 1

[ o H -

1 2

( 2 ) ( 3 ) 1 0 1 8 . 7

r , = f R t

( o H )

o

_{r l}

= 1927

' o

I n r

] [ o H - 1 :

r o = l n t (o H ) - u l

= 1933'o

l R t * s J

I o H - 1 u

( 1 ) d e v i e n t : ( 4 ) ( 5 ) ( 6 )

A r T

= Inr*sl {r * Kt[oH-]

+ K 2 [ 0 H - ] 2

_{* K 3 [oH-]t * K+ loH-1+] (7)}

( 2 ) d a n s ( 7 ) :

A t , = K , _{{ r + r r [ o n - ] + K 2 [ 0 H - ] , * K g [ o H - ] ' * * o l o H - J + ]} ( 8 ) l o H - 1 i

s m i t h e t M a r t e l l ( 1 9 7 6 ) "C r i t i c a l s t a b i l i t y c o n s t a n t s " P l e n u m P n e s s , N . Y .

î J {, j t o + t + I b, J @ l J o o (, 5

F I G U R E 1 4 G n a p h i q u e d e t ' a t u m j n i u m _{s o t u b t e - lnt e+1 + [At (0H)x] (ug.L-r)} v e r s u s a b s o r b a n c e _{à 5 4 0 n m . f t i f f r e s = d i s t r i b u t i o n d e s l a c s .}

3 5 C O N C L U S I O N S C l C e t t e é t u d e a r é v ê l é q u e le s l a c s é c h a n t i l l o n n é s n e p o s s è d e n t q u ' u n e t r è s f a i b l e c a p a c ' i t é â n e u t r a l i s e r u n ac.i d e f o r t . D ' u n e p é r i o d e d ' é c h a n t i ' l l o n n a g e à I ' a u t r e , u n e v a r i a b i l i t é t e m p o r e l l e i m p o n t a n t e a é t é d é t e c t é e , m a i s p u i s q u e p o u r u n e p é r i o d e d o n n é e , 1 a di recti on de vari ati on des I acs a été sembl abl e, i I est poss'i b'le d ' e f f e c t u e r d e s c o m p a r a i s o n s i n t e r - l a c s l o r s q u ' i ls s o n t é c h a n t i l l o n -nés au même moment. P o u r s a t i s f ai re I a cond'i t ' i o n d ' é l e c t r o n e u t r a l i t é , i I e s t i m p o r t a n t d ' e x a m i n e r l a c o n t r i b u t i o n d e s a c i d e s h u m i q u e s . C e t t e é t u d e p o u r r a i t s e f a i r e à p a r t i r d e t i t r a t i o n s m i n u t ' i e u s e s d e l a p a r t i e i n f é r i e u r e d e s g r a p h i q u e s d e G r a n . u n e 'i n t e r a c t ' i o n d e l ' a l u m i n i u m a v e c le s a c i d e s h u m i q u e s a y a n t é t é d é m o n t r é e , i l e s t m a i n t e n a n t n é c e s s a i r e , p o u r d e s l a c s p o s s é d a n t d e s q u a n t ' i t é s d 'a l u m i n ' i u m e t d 'a c i d e s h u m ' i _{q u e s vari abl es , d,éva'luer} comment l eu ri ntenacti on af f ecte l a capaci té tampon ,

c2

c 3

36 R1 RECOMMANDATI ONS P u i s q u e c e t t e é t u d e a d é m o n t r é u n e v a r i a b i l i t é t e m p o r e l l e i m p o r t a n t e , i l e s t f o r t p r o b a b l e q u e d e s d i f f é r e n c e s s i g n i f i c a t ' i v e s d u t a u x d ' a c i d i f i c a t i o n a n n u e l n e p o u r r o n t ê t r e é v a l u é e s r i g o u r e u s e m e n t q u ' à p a r t i r d ' é t u d e s d e b a s s i n s v e r s a n t s c a l i b r é s ; l e b i l a n i o n i q u e a n n u e l é t a n t , p o u r c e s d e r n i e r s , b e a u c o u p p l u s f i a b l e q u e q u e l q u e s p a s s a g e s s p o r a d i q u e s s u r d e s l a c s à c a r a c t ê r i s t ' i q u e s m o r p h o m é t r i q u e s ( t e m p s d e c o n t a c t : p l u i e - b a s s j n v e r s a n t - l a c ) v a r i a b l e s . D o n c , s u r l e p l a n d e I ' e f f i c a c i t é s c i e n t i f iq u e , ' i l s e r a i t s o u h a ' i t a b l e d e m e n e r u n e o u d e u x a u t r e s é t u d e s s e m b l a b l e s a u p r o j e t d u l a c L a f l a m m e , m a i s s u r d e s l a c s p o s s é d a n t d e s r é s e r v e s a l c a l ' i n e s p l u s f a i b l e s . I l s e r a i t ' i n t é r e s s a n t d e p o u v o i r m i e u x p r é d i r e l a c a p a c i t é d ' é c h a n g e c a t i o n i q u e d e s b a s s i n s v e r s a n t s e n f o n c t i o n d e l ' é p a i s s e u r e t d e l a c o m p o s i t i o n g é o l o g i q u e d e s s é d i m e n t s m e u b l e s . C e t t e ê t u d e p o u r r a i t ê t r e m e n ê e s u r u n e b a s e é p i s o d ' i q u e e n é t i a g e d ' é t é . I l s ' a g i r a i t , a u m o y e n d ' u n é c h a n t i l l o n n e u r a u t o m a t ' i q u e , d e d é c o m p o s e r u n é v é n e m e n t d e p l u i e ( a t = m i n u t e s ) e t d ' e x a m i n e r l e s r e l a t i o n s e n t r e f i n t e n s i t é d e p 1 u i e , l e v o l u m e r u i s s e l l é e t l e s t e n e u r s e n é l é m e n t s m a j e u r s e t m ' i n e u r s . S c h ' i n d l e r e t a l . ( 1 9 8 0 ) o n t d é c o u v e r t q u e 6 2 % d e l a c a p a c i t é t a m p o n d u 1 a c 2 2 3 é t a i t a t t n i b u a b l e à l a r é d u c t i o n d e s s u l f a t e s e t à ' l a r e l â c h e d e F e e n p é r ' i o d e d 'a n a é r o b i e d e s e a u x h y p o l i m n é t i q u e s . R a p ' p e l o n s q u e le volume h y p o l i m n é t i q u e d u l a c 2 2 3 é q u i v a u t à 6 % d u v o l u m e d u l a c ! C e r é s u l t a t s u g g è r e q u ' u n b i l a n r e d o x c o m p l e t d e s e a u x h y p o l i m n ê t i -q u e s anaérobi-ques d e s l a c s p r o f o n d s d u B o u c l i e r s e r a i t p r o b a b ' l e m e n t u n m o y e n p l u s sensi b l e p o u r d é t e c t e r u n t a u x d ' a c ' i d i f i c a t ' i o n a n n u e l q u e d e s m e s u r e s i n t é g r é e s d e l a c o l o n n e d ' e a u . R2 R3

37

A P P E N D I C E I . L A C O N D I T I O N D ' E L E C T R O N E U T R A L I T E

DANS LES EAUX DU BOUCLIER CANADIEN

S e l o n la c o n d i t i o n d ' é l e c t r o n e u t r a l i t é , l' a l c a l i n i t é p e u t ê t r e r e c o n s t i t u é e à p a r t i r d e s r e l a t i o n s s u i v a n t e s :

I cati ons + | Rni ons = o ( 1 )

ou ( N a * ) o + ( K + ) o + ( C a 2 * ) o + ( H C 0 3 - ) s - ( c t - ) o e t I ' a l c a l i n i t é " o r i g i n a l e " s e r a i t + ( M g 2 + ) o

- ( s o 4 =

_{) o}

a l o r s : ( F e z + r _{o * ( l h} 2 + ) _o ( N 0 3 - ) o = 0 ( 2 ) + H C 0 3 - = ( N a + ) o * ( K * ) o + ( C a 2 + ) o + ( l ' t g , * ) o * ( F e 2 + ) o

+ ( n 2 + ) o

_{- ( c t - ) o - ( s o i )o - (N03-)o}

C e t t e a p p r o c h e n ' e s t r i g o u r e u s e m e n t a p p l i c a b l e q u e d a n s d e s m i l i e u x i n o r g a n i q u e s o ù l e s c a t i o n s e t a n i o n s s o n t s o u s f o r m e s n o n p r o t o l y t i q u e s e t d o n c c h a r g é s . L e s e a u x d u b o u c l i e r c o n t i e n n e n t d e s q u a n t i t é s v a r i a b l e s e t s o u v e n t i m p o r t a n t e s d e m a t ' i è r e o r g a n ' i q u e ( a c i d e s h u m i q u e s ) p o s s é d a n t u n e c h a r g e n ê g a t i v e c e q u i p e u t fa v o r i s e r l a f o r m a t i o n d e c o m p l e x e s m ' i x t e s : C a - A H o u A H - A l - P O u .

Etant donné I a comp'lexi té ch'i mi que des aci des humi ques _{, 1 es constan} -t e s d ' i o n i s a -t i o n n e s o n -t p a s b i e n c o n n u e s , e t p o u r q u a n t ' i f i e r le u r c o n t r i -b u t i o n a n i o n i q u e , i l e s t n é c e s s a i r e d ' e f f e c t u e r u n e t i t r a t i o n j u d ' i c i e u s e a y a n t a u p r é a l a b l e p u r g e r le C 0 2 d u s y s t à n e ( B r o s s e t , 1 9 7 9 ) . D ' a u t r e p a r t , l e s e a u x d u b o u c l i e r o n t u n e fo r c e i o n i q u e e x c e s s i v e -m e n t fa i b l e , c e q u i p e u t c o n d u i r e à d e s c o -m p ' l e x e s m i x t e s c o m m e , p a r ( 3 )

3 8 e x e m p l e , a c i d e h u m i q u e - C a ( K r a m e r , c o m r r u n i c a t i o n p e r s o n n e l l e ) . D a n s c e c a s , l e C a 2 + n ' a p a s d e c h a r g e , m a i s il e s t q u a n d m ê m e m e s u r é l o n s q u ' o n e f f e c t u e 1 ' a n a l y s e d u c a 2 + p a r absorpt'ion a t o m i q u e . c e c ' i c o n d u ' i t à u n e s u r e s t i m a t i o n d u C a 2 + p u i s q u ' i 1 r e p r é s e n t e e n r é a l ' i t é 1 a s o m m e _{d e [ C a z +} + A H - C a ] . D o n c , e n s e r f f é r a n t â l ' ê q u a t i o n ( 3 ) , i l e s t é v ' i d e n t q u ' u n e s o u s -e s t ' i m a t i o n a n i o n i q u e , o u u n e s u r e s t i m a t i o n d u C a 2 + , a u r a c o m m e r é s u l t a t u n e s u r e s t ' i m a t i o n d e I ' a l c a l i n i t é . I l s e m b l e r a i t q u e c e t t e s u r e s t ' i m a t i o n p o u r r a i t ê t r e a s s e z im p o r t a n t e ; p o u r 1 e l a c 2 2 3 , e l l e a ê t é d e 3 6 7 " ( S c h i n d l e r e t a ] . , 1 9 8 0 , t a b l e a u 3 , p . 3 4 9 : A L K ^ = [-ZO + (-16) = 36]). p

-TABLEAU A1 D f f i c i t s a n i o n i q u e s \Qampagne L a c s \ 1 u e q . L - l 2 u e q . L - l 3 u e q . L - I D E S L A U R I E R LANORAI E ABSOLON BEAUDRY BOURASSA A U B E R T M C L I S H BROSSEAU ST.EDOUARD ST.G U ILLAUME S E B A S T I E N D E M T R S CHAUVEAU TALAYARDE PETIT GOUAT GOUAT STE.ANNE TBOUL I CRYSTAL A N T O I N E CROCHE M A T H I E U C L A R K CANNOX B O U T T I L L E . J O S S E L I N HUDON M O U T E N D R E S A N S S O U C Y TENTANT L A V I G N E CHAGNON F R A Z I E P H I L I P P E BAKYS - 2 5 . 3 + 0 . 6 - 1 4 . 9 + 8 . 5 -IT.7 + 2 . L - 9 . 9 - 2 1 . 7 6 - 5 3 . 9 - 2 2 . 9 - 8 . 5 -2t.26 - 1 3 . 9 - 0 . 1 - 2 6 . 8 - 8 . 9 - ? 7 _{. 4 0} - 2 3 . 1 - ? 4 . 9 - 1 6 . 8 + 2 . 7 - 2 0 . 8 - 1 8 . 2 +32.6 - 1 6 . 3 - 5 . 4 - 0 . 9 8 4 : : - 5 . 6 - 8 . 5 - 8 . 5 - 8 . 5 - 2 8 . 3 + 9 . 0 + 9 . 6 - 3 9 . 4 - 5 6 . 9 - 1 9 . 8 - 2 . 9 -35.2 - 3 9 _{. 1} + 1 7 . 3 - 1 . 4 - 6 . 1 - 4 8 . 8 - 1 8 . 2 - 1 6 _{. 7} - 2 0 . 4 - 1 5 . 3 - 2 6 . 2 - 2 2 . 3 - 2 0 . 4 - 2 4 . 4 - 1 4 . 5 - t : . t : - 9 . 3 - ? 2 . 0 -12.7

-u:.,

- 9 . 2 :

-

l.'

- 3 8 . 7

-ti.,

-37 _.7 - 5 0 . 0 -':., - 5 1 _{. 6} - 3 4 . 0 - 3 8 . 9 - 1 6 . 8 - 2 8 . 2 - 2 5 . 0 - 2 3 . ₅ -28.9