LE PETIT MONDE DES PARTICULES MARINES
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Ca2+ (mmol.kg'1)
NO3', Mn2+, Fe2+
PC02(|iatm)
((imol.kg'1)
Figure9.25. Composition des fluides
interstitiels et de la phase particulaire
dans un sédiment de l’Atlantique
équatorial (upwelling du Gabon).
i------------ 1------------1------------ 1------------ 1
0
10 20 30 40
SO42' (mmol.kg'1)
Modifié d’après Pfeifer et al., 2002.
Avec la baisse de la concentration en ion SO2-, le milieu n’est plus saturé vis-à-vis de la
barytine (BaSO4) qui peut se dissoudre. Les oxydes de Fer et de Mn qui sont instables en
milieu réducteur peuvent également servir d’accepteur d’électrons ce qui conduit à la mise
en solution de Mn2+ et Fe2+. Ces ions diffusent vers le liquide interstitiel et précipitent à leur
arrivée à l’interface eau-sédiment car les eaux de fond sont riches en O2. Dans les zones à
très faible sédimentation, cela peut conduire à la formation d’encroûtements ou de nodules
de MnO, qui sont utilisés pour les paléoreconstitutions. De façon ultime, c’est la matière
organique qui sert d’accepteur d’électrons. L’oxydation incomplète du carbone organique
par les bactéries produit alors du méthane (fermentation) :
CH2O + 4 e- + 4 H+ - CH4+ H,0
H peut même y avoir production d’hydrogène (H,) dans les zones de suintement naturel
d hydrocarbures. En pratique, il existe de nombreux couplages entre ces cycles . par exemple,
la réduction de MnO, permet la dénitrification. L’effet de certaines des réactions décrites
ci-dessus sur la composition du liquide interstitiel et de la phase solide est bien visible sur les
analyses d’un sédiment collecté au large de l’upwelling équatorial du Gabon (Figure 9.25).
Dans le liquide interstitiel, on notera en particulier :
la décroissance des espèces dissoutes donneuses d’électrons comme O,, NO3 et SO4 ;
~ 1 apparition quand le milieu devient anoxique de Mn2+ et Fe2+ (la baisse de la concen
dation de Fe2+ plus en profondeur est liée à la formation de la pyrite FeS, qui e
un sulfure de Fer) et qui précipite grâce au sulfure d’hydrogène (H,S) produit par
réduction de SO2;
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Ca2+ (mmol.kg'1)
NO3', Mn2+, Fe2+
PC02(|iatm)
((imol.kg'1)
Figure9.25. Composition des fluides
interstitiels et de la phase particulaire
dans un sédiment de l’Atlantique
équatorial (upwelling du Gabon).
i------------ 1------------1------------ 1------------ 1
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SO42' (mmol.kg'1)
Modifié d’après Pfeifer et al., 2002.
Avec la baisse de la concentration en ion SO2-, le milieu n’est plus saturé vis-à-vis de la
barytine (BaSO4) qui peut se dissoudre. Les oxydes de Fer et de Mn qui sont instables en
milieu réducteur peuvent également servir d’accepteur d’électrons ce qui conduit à la mise
en solution de Mn2+ et Fe2+. Ces ions diffusent vers le liquide interstitiel et précipitent à leur
arrivée à l’interface eau-sédiment car les eaux de fond sont riches en O2. Dans les zones à
très faible sédimentation, cela peut conduire à la formation d’encroûtements ou de nodules
de MnO, qui sont utilisés pour les paléoreconstitutions. De façon ultime, c’est la matière
organique qui sert d’accepteur d’électrons. L’oxydation incomplète du carbone organique
par les bactéries produit alors du méthane (fermentation) :
CH2O + 4 e- + 4 H+ - CH4+ H,0
H peut même y avoir production d’hydrogène (H,) dans les zones de suintement naturel
d hydrocarbures. En pratique, il existe de nombreux couplages entre ces cycles . par exemple,
la réduction de MnO, permet la dénitrification. L’effet de certaines des réactions décrites
ci-dessus sur la composition du liquide interstitiel et de la phase solide est bien visible sur les
analyses d’un sédiment collecté au large de l’upwelling équatorial du Gabon (Figure 9.25).
Dans le liquide interstitiel, on notera en particulier :
la décroissance des espèces dissoutes donneuses d’électrons comme O,, NO3 et SO4 ;
~ 1 apparition quand le milieu devient anoxique de Mn2+ et Fe2+ (la baisse de la concen
dation de Fe2+ plus en profondeur est liée à la formation de la pyrite FeS, qui e
un sulfure de Fer) et qui précipite grâce au sulfure d’hydrogène (H,S) produit par
réduction de SO2;
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