Soutenance

L'étude de la solubilité du fer d'origine désertique en phase aqueuse atmosphérique est essentielle pour estimer l'impact du dépôt humide atmosphérique de fer sur la production primaire marine, et plus généralement sur cycle biogéochimique du carbone.

Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse fut d'étudier l'impact de la complexation organique atmosphérique en phase aqueuse, sur la dissolution du fer des poussières terrigènes. J'ai donc mené en parallèle i) une étude de terrain, sur la fraction soluble d'aérosols collectés en zone d'émission de poussières minérales, pendant la saison des feux de biomasse, sources de composés organiques et ii) une étude en laboratoire, sur l'effet de composés organiques présent dans l'atmosphère pouvant avoir un impact sur la dissolution du fer des poussières désertiques.

Tout d'abord, mon étude a permis de mettre en évidence que la solubilité du fer des poussières minérales, était augmentée dans les échantillons de mélanges avec les aérosols de feux de biomasse. De plus, les expériences, en conditions contrôlées révèlent que plusieurs ligands organiques du fer, autres que l'oxalate qui était jusqu'à maintenant le seul étudié, peuvent avoir un impact sur la dissolution du fer. L'efficacité à augmenter la dissolution du fer dépend du ligand considéré: l'oxalate est le plus efficace suivi du tartrate et du glycolate, puis du malonate et de l'acide humique, analogue d'HULIS.

Cette dissolution, sans présence de lumière, obéit à un mécanisme de dissolution réductive, et donc à la formation de Fe(II) en phase dissoute. J'ai également établi, que la concentration dissoute de fer était corrélée positivement par rapport à la concentration en oxalate ou en acide humique. Par contre dans les cas des autres ligands, la réaction de dissolution est cinétiquement limitée et en conséquence présente une relation asymptotique avec la concentration en ligands.

Une étude plus poussée sur l'effet de l'oxalate montre que son effet varie en fonction de la source de poussière désertique, et donc de la composition minéralogique des aérosols. Outre son impact connu sur la dissolution des (hydr)-oxydes de fer, j'ai montré que l'oxalate augmente la solubilité du fer contenu dans les argiles, ainsi il a été possible d'établir une paramétrisation de la solubilité du fer en fonction de la concentration en ligand et la composition minéralogique.

Toutefois, cette étude n'explique qu'une partie de la variabilité de la solubilité du fer mesurée sur le terrain et il est nécessaire, d'intégrer d'autres paramètres tels que la lumière et l'impact de la complexation sur le fer anthropique. Enfin, une meilleure quantification de la composition organique de la phase aqueuse atmosphérique semble indispensable.

Université qui délivre le diplôme :

Université Denis Diderot