Composition multi-isotopique de sulfates issus de dépôts volcaniques et d'encroutements noirs (sulfins) : une archive du devenir du soufre dans l'atmosphère - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Multi-isotopic composition of sulphates from volcanic deposits and black crusts : an archive of the fate of sulphur in the atmosphere

Composition multi-isotopique de sulfates issus de dépôts volcaniques et d'encroutements noirs (sulfins) : une archive du devenir du soufre dans l'atmosphère

Résumé

Present-day climate change is attributed to anthropogenic emissions, however, volcanic emissions have always played an essential role in climate evolution. They represent one of the most important natural sources of sulphur on Earth, that can lead to climate perturbation over years. This is due to volcanic SO2 oxidation into sulphate aerosols, which interact with incident solar radiations, thus modifying the Earth's radiative balance.Present-day sulphur oxidation pathways are relatively well-known, but they remainpoorly constrained in the past. This study aims to improve our understanding of the fate of atmospheric sulphur over geological times using a multi-isotopic approach on sulphates originating from volcanic deposits and black crusts.The study conducted on ancient volcanic deposits shows that ignimbrites represent an interesting archive of atmospheric oxidants, and certainly more reliable than volcanic ashfalls. The difference in ∆17O signature between Anatolian and Peruvian sulphates suggests a different involvement of ozone in their formation.The study of black crusts from the Parisian region and formed at different periods,leads to the comparison of sulphur oxidation pathways in urban area between the preindustrial era and the present-day. Their differences in isotopic composition suggest that the relative contributions of each oxidation channel have changed from pre-industrial to modern times.Finally, large amounts of nitrate have been found in volcanic deposits in Turkey andPeru. Our results show that most of the nitrates in volcanic deposits represent the end-product of atmospheric nitrogen fixation by volcanic lightning, occurring during explosive eruptions.
Si la modification actuelle du climat est attribuée aux émissions anthropiques, les émissions volcaniques ont toujours représenté un des moteurs principaux de son évolution. Elles correspondent à l'une des sources naturelles les plus importantes de soufre sur Terre, qui peut entrainer des perturbations du climat pendant plusieurs années. Cela est dû à l'oxydation du SO2 volcanique en aérosols de sulfate, qui ont la propriété d'interagir avec le rayonnement solaire incident. Cette étude vise à améliorer notre compréhension du devenir du soufre dans l’atmosphère au cours du temps, à partir d'une approche multi-isotopique sur les sulfates présents dans des dépôts volcaniques anciens et les encroutements noirs. L'étude conduite sur des dépôts volcaniques montre qu'à l'échelle des temps géologiques, les ignimbrites représentent une archive intéressante des oxydants de l'atmosphère. La différence de signature en ∆17O entre les sulfates anatoliens et péruviens suggère une implication différente de l'ozone dans leur formation. L'étude des encroutements noirs formés à différentes périodes a permis de comparer les voies d'oxydation du soufre en zone urbaine de nos jours et durant la période pré-industrielle. Leurs compositions isotopiques suggèrent que les contributions relatives des différentes voies d'oxydation ont changé depuis l’ère pré-industrielle. Enfin, de larges quantités de nitrate ont été découvertes dans des dépôts volcaniques. L'étude de ces nitrates a permis de montrer qu'ils résultent principalement de la fixation d'azote atmosphérique par les éclairs volcaniques.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03494309 , version 1 (19-12-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03494309 , version 1

Citer

Adeline Aroskay. Composition multi-isotopique de sulfates issus de dépôts volcaniques et d'encroutements noirs (sulfins) : une archive du devenir du soufre dans l'atmosphère. Physique Atmosphérique et Océanique [physics.ao-ph]. Sorbonne Université, 2020. Français. ⟨NNT : 2020SORUS068⟩. ⟨tel-03494309⟩
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