Chimie et dépôt de l'aérosol minéral en zone océanique australe - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2013

Chemistry and deposition of mineral aerosol over Southern oceanic area

Chimie et dépôt de l'aérosol minéral en zone océanique australe

Résumé

Atmospheric supplies bringing trace metals are believed to have a significant impact on biogeochemical processes in HNLC oceanic areas. Time series of atmospheric deposition samples and aerosols were continuously collected in 2009-2010 on Kerguelen and Crozet Islands in the Southern Indian Ocean. We found very low levels of dust concentrations and high total dust deposition fluxes, which are in good agreement with atmospheric models but not with previous observations. Scavenging ratio calculation highlights that surface concentrations are not representative of the total dust column. This leads to the conclusion that deposition flux is difficult to derive from aerosol surface concentrations at remote ocean sites. Deposition fluxes were also presented for a suite of elements identified as coming either from sea-salt and crustal sources. Some of them (Pb, As, ...) have an anthropogenic contribution during the winter only. Al, Fe, Mn and Si deposition fluxes are similar for the both locations; we observed differences for the other non-sea-salt elements from a factor of two to a factor of five with a decreasing gradient from Crozet to Kerguelen Islands. Pb isotopic ratios highlight that aerosols on Kerguelen Islands come predominantly from South America; Crozet Island receives aerosols from South Africa. REE profiles could confirm this behavior. Finally, concentrations in rainwaters are very low and difficult to measure accurately because of possible contamination issues. Deduced solubilities are generally high.
Les apports atmosphériques sont suspectés de jouer un rôle important dans les processus biogéochimiques des régions océaniques HNLC. Des échantillons de dépôt atmosphérique total et d'aérosols ont été collectés en continu entre 2009 et 2010 dans l'océan austral indien, aux îles Kerguelen et de Crozet. Ils ont été mesurés par HR-ICP-MS. Les concentrations en surface des aérosols terrigènes sont basses et ne peuvent rendre compte des flux de dépôt de poussières qui sont plus élevés que ceux précédemment observés pour la région mais qui restent en adéquation avec les modèles atmosphériques. Le calcul des coefficients d'abattement suggère que l'aérosol mesuré en surface n'est pas représentatif de celui qui va générer le dépôt et qui est présent plus haut dans la colonne troposphérique, ce qui interdit ici l'estimation du flux à partir de ces mesures. Les flux de dépôt ont été établis pour une large gamme d'éléments identifiés comme venant de source terrigène ou marine. Pour certains d'entre eux (Pb, As, ...), une contribution anthropique a été observée pendant l'hiver austral. Les flux des éléments crustaux Al, Fe, Mn et Si sont similaires pour Kerguelen et Crozet ; ceux des autres éléments non marins sont différents d'un facteur deux à cinq avec un gradient décroissant de Crozet aux Kerguelen. Les rapports isotopiques de plomb montrent que le dépôt reçu aux Kerguelen provient principalement d'Amérique du sud ; le dépôt à Crozet semble fortement influencé par les apports africains. Les profils de REE pourraient confirmer ces observations. Les concentrations de métaux sont très basses dans les pluies avec une solubilité très élevée.
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Citer

Alexie Heimburger. Chimie et dépôt de l'aérosol minéral en zone océanique australe. Océan, Atmosphère. Université Paris-Diderot - Paris VII, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00849747⟩
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