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Processus physiques (P)

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Tâche P1 - Modélisation des masses d'eau enrichies en ETM

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Nous utiliserons le cas d'étude du Cadmium via une modélisation physique/biogéochimique de cette région océanique. L'objectif est donc ici de comprendre et modéliser le déplacement par les courants du Cd depuis les principales zones sources situées surtout au nord, afin d'identifier les zones de sédimentation ainsi que les zones et processus de relargage du cadmium dans la colonne d'eau puis son maintien en suspension et re-déposition dans la zone côtière.

 

Responsable : Eric Machu (UMR LPO) et A. Benazzouz (INRH)

Partenaires

Noms des personnes

UMR LPO

Bruno Blanke, DR CNRS, Thomas Gorgues, Pierre-Amaël Auger (Post-Doc)

UMR LEMAR

L. Mémery, Thomas Gorgues

INRH

K. Hilmi, A. Makaoui

 

Contributions des partenaires

  • Eric Machu (UMR LPO) : co-responsable de la tâche ; participation à la mise en place de l'expérience de modélisation couplée physique-biogéochimie ;
  • Bruno Blanke, (UMR LPO) : participation aux applications lagrangiennes ;
  • Thomas Gorgues (UMR LPO/LEMAR) : participation à la mise en place de l'expérience de modélisation couplée physique-biogéochimie
  • Laurent Mémery (UMR LEMAR) : Participation à la tâche de modélisation couplée et lien avec le projet BASIN ;
  • K. Hilmi (INRH) : Hydrologie et modélisation littorale ;
  • A. Benazzouz (INRH) : Co-responsable de la tâche, télédetection ;
  • A. Makaoui (INRH) : études hydrologiques ;
  • Post-Doc à recruter : analyse de l'expérience de modélisation couplée ; définition des indices sur les facteurs biotiques et abiotiques affectant les polluants ; simulations lagrangiennes.
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Tâche P2 - Dosage des ETM dans l'eau et leur spéciation (cas du cadmium)

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La distribution verticale des éléments métalliques en milieu océanique varie nettement en fonction de l’origine et du comportement du métal dans la colonne d’eau. Différents types de distributions ont été répertoriés. Les plus couramment observés sont les distributions de type conservatif, de type nutriment et les distributions qui présentent un maximum en surface (Chester, 2000). La distribution de type nutriment, en particulier, est caractérisée par de faibles concentrations de métal en surface, une augmentation avec la profondeur et une corrélation linéaire entre élément métallique et élément nutritif. Le phytoplancton lors de son développement utilise les éléments nutritifs dans la couche euphotique. Simultanément certains éléments métalliques sont extraits de la colonne d’eau par des processus d’adsorption et d’absorption. Leurs concentrations diminuent alors avec celles des nutriments. Lorsque les organismes meurent et sédimentent à travers la colonne d’eau, ils se dégradent progressivement ; les nutriments ainsi que les éléments métalliques associés sont régénérés. Deux types de profils nutriment peuvent être observés : les profils "nutriment labile" et les profils "nutriment réfractaire". Dans le cas particulier des profils nutriment labile, la dégradation de la matière organique labile issue des particules biogéniques a pour conséquence la régénération rapide des éléments nutritifs. Cela engendre un maximum simultané d’élément nutritif et de métal.

 

Responsables : Ricardo Riso (UMR LEMAR) et Samir Benbrahim (INRH)

Partenaires

Noms des personnes

UMR LEMAR

M. Waeles, H. Planquette, G. Tymen, étudiants M2

INRH

R. Chfiri, F.Z. Bouthir, M. Jayed.

Contributions des partenaires

  • R. Riso (UMR LEMAR) : co-responsable de la tâche, encadrement d'étudiants, co-rédaction ;

  • M. Waeles (UMR LEMAR) : analyses chimiques, co-rédaction ;

  • H. Planquette (UME LEMAR) : analyses chimiques, co-rédaction ;

  • G. Tymen (UMR LEMAR) : aérosols, co-rédaction ;

  • S. Benbrahim (INRH) : co-responsable de la tâche; analyses chimiques, co-rédaction ;

  • R. Chfiri (INRH) : analyses chimiques, co-rédaction ;

  • F.Z. Bouthir (INRH) : analyses chimiques, co-rédaction.

  • M. Jayed (INRH) : analyses chimiques, co-rédaction

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Tâche P3 - Mesure des sédiments mis en suspension et déposés par les courants

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Objectifs de la tâche

Les micropolluants métalliques s'accumulent dans les sédiments. En période de forte activité de l'upwelling, la quantité de sédiments remise en suspension serait ainsi plus importante et entraînerait des concentrations de certains métaux (cuivre, cadmium..) plus fortes (Benbrahim et al., 2006). La mesure de la quantité de sédiments en suspension dans la colonne d'eau à différentes périodes de temps et en quelques points stratégiques permettront de préciser les liens entre quantité de sédiments en suspension et déposés, intensité des courants et concentrations en métaux lourds (Cu, Cd..). Trois méthodes complémentaires seront mises en œuvre pour évaluer le transport sédimentaire : 1) quantification des volumes sédimentaires déposés dans les zones d'upwelling, pendant et hors des périodes de forte activité ; 2) mesure de la quantité de sédiments en suspension pendant ces périodes ; 3) analyse des ETM des sédiments de surface et en suspension et détermination de leur origine. Pour la troisième sous tâche, une approche en géochimie élémentaire et isotopique sera mise en place. L’analyse des compositions isotopiques des sédiments (isotopes radiogéniques Sr, Nd, Hf) déposés en surface et remis en suspension permet de distinguer précisément entre une source continentale (e.g. apports éoliens) et une source océanique (e.g. remise en suspension par les courants). Ainsi, il sera possible de déterminer les influences relatives des ces deux types d’apports sur la composition des sédiments déposés et transportés. La mesure des ETM dans ces mêmes échantillons permettra d’établir un lien entre concentrations dans la phase solide et intensité de l’upwelling.

Responsables et partenaires impliqués

Responsables : F. Floc'h (UMR DO) et F.Z Bouthir (INRH)

Partenaires


UMR DO

C. Delacourt, S. Revillon, J. Ammann, M. Franzetti, P. Leroy, H. Piété, G. Fromant, R. Cancouët

UMR LEMAR

D. Dagorne (US IMAGO)

INRH

R. Houssa, R. Chfiri, S Benbrahim, M. Jayed

Contributions des partenaires

  • F. Floc'h (UMR DO) : co-responsable de la tâche, planification des levés bathymétriques et prélèvements sédimentaires en mer. Acquisition, traitement et interprétation des données bathymétriques. Imagerie de la colonne d’eau ;
  • C. Delacourt (UMR DO) : Méthode de corrélation et établissement des différentiels bathymétriques ;
  • P. Leroy (UMR DO) : Analyse des mouvements sédimentaires ;
  • M. Sedrati (UMR DO): Analyse des mouvements sédimentaires ;
  • M. Franzetti (UMR DO) : différentiels bathymétriques et analyse des mouvements sédimentaires ;
  • J. Ammann (UMR DO) : responsable du positionnement durant les campagnes en mer. Traitement des données de positionnement ;
  • S. Revillon (UMR DO) : Analyses isotopique des sédiments ;
  • H. Piété (UMR DO) : organisation des missions, données satellites ;
  • G. Fromant (UMR DO) : mesure de MES par acoustique SMF ;
  • R. Cancouët (UMR DO) : Acquisition, traitement et interprétation des données bathymétriques. Imagerie de la colonne d’eau ;
  • S. Benbrahim (INRH) : Chimie des sédiments ;
  • R. Houssa (INRH) : lien avec la tâche B3-3 (SIG) ;
  • R. Chfiri (INRH) : participation aux échantillonnages et analyses chimiques ;
  • F.Z. Bouthir (INRH) : Co-responsable de la tâche, participation aux échantillonnages et analyses chimiques ;
  • M. Jayed (INRH): participation aux échantillonnages et analyses chimiques ;
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