Leurs objectifs : quantifier les apports et identifier les formes de Si apportées par l’érosion sub-glaciaire sur Kerguelen le long du continuum glacier-océan à l’aide d’une approche isotopique et minéralogique.

Mathis dans le laboratoire de filtration utilisé par l’équipe à bord du Marion Dufresne. © D. Cardinal

Le silicium, principal constituant des roches est aussi un élément clé pour la croissance des organismes silicifiants tels que les diatomées qui utilisent l’acide silicique pour former leur squelette en opale qu’on appelle frustule. Les diatomées sont ubiquistes et on les trouve dans la plupart des eaux douces et des eaux marines. Elles dominent souvent le phytoplancton des écosystèmes dans l’Océan Austral et ont un rôle majeur sur le climat par l’export de carbone dans l’océan profond, via la pompe à carbone biologique. La zone autour du plateau de Kerguelen est particulièrement productive dû à un enrichissement naturel en nutriment (fer…) qui favorise la croissance du phytoplancton.

Calotte glaciaire Cook de Kerguelen depuis l’estuaire du Golfe des Baleiniers. © D. Cardinal

Pendant deux semaines, du 01/02 au 15/02, de l’eau douce et de l’eau de mer ont été échantillonnées à différentes stations autour de Kerguelen afin de suivre les apports de farine glaciaire, transportée de l’île vers l’océan par l’érosion. L’équipe s’est tout d’abord séparé en deux, Mathis et Sandrine sont restés à bord du Marion Dufresne pour prélever les premières stations de la partie océanique (MARGOCEAN) et Damien à bord de la Curieuse pour échantillonner au plus près du glacier Cook dans la baie irlandaise dans le golfe des baleiniers (MARGOBAY). L’équipe est réunie le 04/02 pour poursuivre sa mission à bord du Marion Dufresne.

Couche superficielle de farine glaciaire vue depuis la Curieuse dans la baie irlandaise. © D. Cardinal

Chaque échantillon d’eau récolté au cours de la campagne a été filtré à bord à 3 µm et 0,2 µm. Une fois de retour au laboratoire les concentrations de Si dissous, Si amorphe et Si particulaire seront mesurées par spectrophotométrie. Leur composition isotopique en silicium qui permet de différencier les sources, sera mesurée sur un spectromètre de masse multi-collecteurs à plasma à couplage inductif (MC-ICP-MS). D’autres filtres collectés en parallèle seront analysés par diffraction des rayons X (DRX) pour caractériser les différentes phases minérales ou observés en microscopie électronique à balayage (MEB) pour caractériser les fractions particulaires minérale et biogène.

Récupération d’un échantillon de particules après filtration de l’eau de mer à 3 mm. © V. Deteix

L’acquisition des données occupera l’équipe pour les trois prochaines années car tant les étapes de purification chimique en salle blanche nécessaires pour les isotopes que les temps d’observations au MEB sont longs.

Images en microscopie électronique à balayage (MEB) d’une particule minérale (Feldspath alcalin, Si, Al, Na, K) dans les lacs Margot et Studer de Kerguelen. © S. Caquineau et M. Guyomard (Plateforme Alysés)

Image en microscopie électronique à balayage (MEB) de deux frustules de diatomées d’espèce différente dans les lacs Margot et Studer de Kerguelen. © S. Caquineau et M. Guyomard (Plateforme Alysés)

Article écrit par Mathis Guyomard, Sandrine Caquineau et Damien Cardinal (LOCEAN-IPSL)

Pour en savoir plus

Le programme MARGO et la campagne de prélèvement :
https://margo.obs-banyuls.fr/index.php/en/