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GÉOCHIMIE MARINE
particules sous la couche de surface a un ô15N qui varie de +3,8 %o en hiver à +1,5 %o en été.
Que pouvez-vous en déduire sur l’origine de l’azote utilisée pour synthétiser la matière organique dans cette zone ? Estimez la fraction f provenant de la fixation d’azote atmosphérique
(N2).
▲ Exercice 7. Contamination de Vocéan profond par les eaux usées (Van Dover et al., 1992).
Dans les années 1980, les eaux usées de la ville de New York ont été rejetées dans l’océan
Atlantique à 185 km de la côte et par 2 000 m de profondeur. Avant le début des rejets, il
avait été supposé que les courants seraient suffisants pour disperser les eaux usées et éviter
l’accumulation sur le fond de l’océan de la matière organique qu’elles transportent. Quatre ans
plus tard, des oursins (qui, à l’état naturel, se nourrissent de phytodétritus) ont été prélevés
en amont, au voisinage et en aval (70 km) de la zone de rejet. Les compositions isotopiques
mesurées (ôMS) sont données dans le tableau 3.3.
1) Estimez la fraction f représentée par la matière organique des eaux usées dans l’alimentation
des oursins en amont, en aval et sur le site de rejets.
2) L’arrêt des rejets en 1992 était-il justifié ?
3) Etait-il raisonnable de penser que le courant serait élevé à 2 000 m de profondeur au large de
New York (indice : voir chapitre 11).
Tableau 3.3. ô^S autour du site de rejet des eaux usées.
Site
Échantillon
Ô34S
Site amont
Phyto-détritus
+ 17,4 %«
Site amont
Oursin
+ 17,4 %0
Zone des rejets
Oursin
+ 12,2 %o
Site aval
Oursin
+ 16%o
New-York
Eaux usées
+ 3 %0
Exercice 8. Fractionnement isotopique dans les microenvironnements (Bender, 1990).
De nombreuses réactions biologiques se font dans les microenvironnements (agrégat organique
en décomposition, pelotes fécales, estomac de zooplancton), ce qui a une forte influence sur
1 évolution de la composition isotopique des traceurs. Considérons le cas de l’oxygène. Un
litre d’eau de mer contient initialement 300 nmol.kg’1 d’O, avec ô18O = 0 %o. Quand l’oxygène est utilisé par des bactéries (respiration), le coefficient de fractionnement isotopique est
ao2 co2 - 0-981.
1 ) On suppose que 50 % de l’oxygène dissous sont consommés par les bactéries. Calculez le
h O de 1 oxygène restant quand l’oxygène est consommé progressivement par les bactéries
vivant librement en suspension dans l’eau de mer.
- Même question en supposant que l’oxygène est consommé par deà bactéries dans des microenvironnements isolés de l’eau de mer environnante. Dans ces microenvironnements, la
consommation de O, est totale.
3) Dans un échantillon d’eau de mer ayant perdu 50 % de son O, par rapport à la saturation
avec l’atmosphère, on mesure un Ô,8O de +6 %o. Que concluez-vous ?
GÉOCHIMIE MARINE
particules sous la couche de surface a un ô15N qui varie de +3,8 %o en hiver à +1,5 %o en été.
Que pouvez-vous en déduire sur l’origine de l’azote utilisée pour synthétiser la matière organique dans cette zone ? Estimez la fraction f provenant de la fixation d’azote atmosphérique
(N2).
▲ Exercice 7. Contamination de Vocéan profond par les eaux usées (Van Dover et al., 1992).
Dans les années 1980, les eaux usées de la ville de New York ont été rejetées dans l’océan
Atlantique à 185 km de la côte et par 2 000 m de profondeur. Avant le début des rejets, il
avait été supposé que les courants seraient suffisants pour disperser les eaux usées et éviter
l’accumulation sur le fond de l’océan de la matière organique qu’elles transportent. Quatre ans
plus tard, des oursins (qui, à l’état naturel, se nourrissent de phytodétritus) ont été prélevés
en amont, au voisinage et en aval (70 km) de la zone de rejet. Les compositions isotopiques
mesurées (ôMS) sont données dans le tableau 3.3.
1) Estimez la fraction f représentée par la matière organique des eaux usées dans l’alimentation
des oursins en amont, en aval et sur le site de rejets.
2) L’arrêt des rejets en 1992 était-il justifié ?
3) Etait-il raisonnable de penser que le courant serait élevé à 2 000 m de profondeur au large de
New York (indice : voir chapitre 11).
Tableau 3.3. ô^S autour du site de rejet des eaux usées.
Site
Échantillon
Ô34S
Site amont
Phyto-détritus
+ 17,4 %«
Site amont
Oursin
+ 17,4 %0
Zone des rejets
Oursin
+ 12,2 %o
Site aval
Oursin
+ 16%o
New-York
Eaux usées
+ 3 %0
Exercice 8. Fractionnement isotopique dans les microenvironnements (Bender, 1990).
De nombreuses réactions biologiques se font dans les microenvironnements (agrégat organique
en décomposition, pelotes fécales, estomac de zooplancton), ce qui a une forte influence sur
1 évolution de la composition isotopique des traceurs. Considérons le cas de l’oxygène. Un
litre d’eau de mer contient initialement 300 nmol.kg’1 d’O, avec ô18O = 0 %o. Quand l’oxygène est utilisé par des bactéries (respiration), le coefficient de fractionnement isotopique est
ao2 co2 - 0-981.
1 ) On suppose que 50 % de l’oxygène dissous sont consommés par les bactéries. Calculez le
h O de 1 oxygène restant quand l’oxygène est consommé progressivement par les bactéries
vivant librement en suspension dans l’eau de mer.
- Même question en supposant que l’oxygène est consommé par deà bactéries dans des microenvironnements isolés de l’eau de mer environnante. Dans ces microenvironnements, la
consommation de O, est totale.
3) Dans un échantillon d’eau de mer ayant perdu 50 % de son O, par rapport à la saturation
avec l’atmosphère, on mesure un Ô,8O de +6 %o. Que concluez-vous ?