Influence du dégel du pergélisol dans des zones saturées en eau sur les formes du fer et sur les interactions entre le fer et le carbone organique

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie ; Monhonval, Arthur

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries, à finalité spécialisée

Abstract

Le pergélisol se présente comme tout matériau gelé pendant au moins deux années consécutives. Le dégel du pergélisol en réponse au changement climatique a pour conséquence la formation de subsidences et la libération du stock de carbone organique piégé dans ce pergélisol. Les subsidences entrainent la formation de zones sèches et de zones saturées en eau situées respectivement à plus hautes et basses altitudes. Ces zones saturées se développent rapidement dans les régions de pergélisols. Le carbone organique libéré lors du dégel risque d’être soumis à la dégradation par les microorganismes et transformé en gaz à effet de serre. Des mécanismes de protection de la matière organique existent dans les sols grâce à des interactions avec des éléments minéraux tels que le fer. Cependant, le fer est un élément sensible aux changements de conditions d’oxydoréduction du milieu. Les interactions entre le fer et le carbone organique seront dès lors également impactées par ces changements de conditions d’oxydoréduction. Nous nous intéressons ici à l’influence du dégel du pergélisol dans les zones saturées de la toundra arctique sur la distribution du fer dans les associations organo-minérales et les complexes organo-métalliques. Pour cela, nous nous sommes intéressés à des profils de sol du site Eight Mile Lake, en Alaska (USA) faisant partie d’un gradient de dégradation du pergélisol et présentant des contrastes de degré de saturation en eau. L’hypothèse émise est, qu’avec un dégel plus profond du pergélisol en zone saturée, les conditions réductrices attendues au niveau de la couche active permettent la dissolution du fer et donc modifient les possibilités d’interaction entre le fer et le carbone organique. Nos résultats indiquent que : (i) peu d’oxydes de fer cristallins sont présents dans la part de fer réactif ou fer libre, (ii) la quantité de fer réactif diminue avec une augmentation de la saturation en eau, (iii) la proportion de carbone organique associé aux oxydes de fer est plus impactée par l’augmentation de la saturation en eau que la proportion de carbone organique sous forme de complexes organo-métalliques.