L’EAU DE MER : BIEN PLUS QUE DE L’EAU SALÉE
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Figure 2.17. Concentrations en azote
inorganique et phosphate inorganique
dans les eaux de surface de la mer
d’Arabie.
La droite correspond à un rapport N/P
de 15, généralement mesuré dans l’eau
de mer. Les échantillons situés au-dessus
de cette droite ont perdu de l’azote par
dénitrification. En l’absence d’azote, le
phosphate n’est pas consommé par le
plancton. Modifié d’après Bange et al.,
2005.
On parle de dénitrification. La dénitrification est bien connue dans les sédiments marins
riches en matière organique (voir chapitre 8) et dans les eaux anoxiques des bassins cités
précédemment (Figure 2.17). Plus récemment, la dénitrification a été est mise en évidence
dans la thermocline océanique par les variations du rapport N/P qu’elle induit dans l’eau de
mer. La dénitrification est une cause importante de perte d’azote assimilable par le plancton
à l’échelle de l’océan.
Dans l’océan et les sédiments marins, le milieu est rarement assez réducteur pour avoir
la présence d’hydrogène H2 (c’est parfois le cas au niveau de suintements naturels d’hydrocarbures comme dans le golfe du Mexique). Par contre, on assiste à la réduction du soufre de
l’ion SO42- en HS“puis à la réduction de l’ion HCO3 en CH4 :
SO 2“ + 9 H++ 8 e S HS + 4 H,O
HCO; + 9 H+ + 8 c h CH. + 3 H,O
3
4
2
ce qui correspond aux lois d’action de masse :
[HS"]/([SO42-] [e ]8[ H+]9) = 10-33’92
[CH4]/([HCO3] [e ]8 [ HT) = 10-27’2
Le pe de l’eau de mer est alors donné par la relation :
pe = 1/8 (33,92 + logI0([HS ] /([SO4 2 ]) -9 pH)
pe = l/8(27,2 + log10([CH4]/([HCO3])-9pH)
Comme les ions H+ interviennent dans les demi-réactions redox, on utilise des diagrammes
pe-pH pour déterminer le domaine de stabilité des espèces chimiques (Figure 2.18).