Impact des thermokarsts de pente sur les interactions organo-minérales : étude de cas au Cape Bounty, Haut-Arctique canadien

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie ; Thomas, Maxime

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

Le réchauffement de l’Arctique provoque un dégel du pergélisol, ce qui entraîne des dégrada- tions thermokarstiques qui altèrent les propriétés du sol ou des sédiments. Cela entraine des modifications dans les processus biogéochimiques, ce qui peut avoir des répercussions sur les interactions organo-minérales. Les micro-organismes sont incités par ce dégel à décomposer la matière organique, ce qui entraîne la libération de gaz à effet de serre. Cela s’appelle la boucle de rétroaction positive du carbone du pergélisol sur le dérèglement climatique. Les structures thermokarstiques exposent le sol et les minéraux au dégel et mobilisent des matériaux profonds. Ces matériaux, qui ont été jusqu’alors gelés de manière durable, pré- sentent des caractéristiques chimiques différentes des dépôts de surface. La part de carbone organique associée aux phases minérales reste mal quantifiée dans ce type de structure, no- tamment pour les Retrogressive Thaw Slump (RTS) et les Active Layer Detachments (ALD) qui mobilisent des matériaux profonds (RTS) et moins profonds (ALD). Pour quantifier la part de carbone organique formant des interactions avec des phases minérales, il existe des méthodes de séparation chimique ou physique, et ces méthodes sont rarement comparées. L’objectif de cette étude est donc d’une part de quantifier les interactions organo-minérales dans deux types de processus thermokarstiques (RTS et ALD) et d’autre part de comparer les résultats des méthodes chimiques (extractions sélectives) et physiques (fractionnement densimétrique) pour mettre en évidence les similitudes et les disparités. Le site d’étude se situe à Cape Bounty au Canada. Des extractions sélectives de Fe, Al, Mn et C (au Py- rophosphate de sodium, Oxalate et Dithionite-Citrate-Bicarbonate ont été réalisées sur un total de 33 échantillons provenant de sites perturbés et non perturbés par les deux types de structures thermokarstiques étudiées (RTS et ALD). Les résultats mettent en évidence que : (i) une faible différence dans la proportion de carbone organique en interaction avec des phases minérales entre les sols perturbés et non perturbés. Cela pourrait s’expliquer par le fait que les structure thermokarstiques sont apparues récemment (2007), (ii) la proportion de carbone organique formant des associations avec des oxydes de fer cristallins est plus importante que celle qui forme des complexes organo-métalliques, ce qui diffère des autres sites étudiés en zone de pergélisol, (iii) les méthodes de séparation chimique et physique n’extraient pas la même chose. Toutefois, les tendances sont semblables, surtout en surface. Les deux méthodes fournissent donc des outils complémentaires pour étudier l’évolution de la stabilité du carbone organique en lien avec les processus thermokarstiques.