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Interaction entre la matière organique et le fer dans un estuaire souterrain : exemple des plages de sédiments perméables

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Sirois, Maude (2018). Interaction entre la matière organique et le fer dans un estuaire souterrain : exemple des plages de sédiments perméables. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 124 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Les plages sont des sources de carbone organique dissous (COD) à l’océan côtier. Lorsqu’elles sont connectées aux aquifères, elles agissent comme des estuaires souterrains (ES) dans lesquels le carbone organique (CO) dissous et particulaire est activement transformé. Le fer est un élément qui interagit avec le CO et pourrait contrôler la mobilité du COD dans les ES et son export aux eaux côtières. L’objectif général de ce projet de maitrise est de comprendre et caractériser le rôle des plages dans le transfert de CO du continent à l’océan. Plus spécifiquement, nous souhaitons 1) déterminer le devenir et les sources de COD en combinant l’analyse des concentrations et la signature isotopique du COD (δ13C-COD) dans un ES et 2) quantifier et identifier le CO piégé par les oxydes de fer réactifs. La plage de la Martinique (Iles-de-la-Madeleine, QC), où les eaux souterraines rencontrent les eaux de mer dans un ES microtidale, fut prise comme laboratoire naturel. Aux printemps 2013 et 2015, des prélèvements d’eaux souterraines et de sédiments ont été effectués dans un transect perpendiculaire à la ligne de rivage dans l’ES. Les sources potentielles de COD, dissoutes et particulaires, ont été prélevées. Les résultats montrent que le COD provenait principalement de la dégradation du carbone organique particulaire (COP) présent localement. Le COD était de source terrigène (signature en C3) en 2013, due à la dégradation d’un ancien sol forestier présent dans la zone d’étude. En 2015, par contre, cette source était marine (plantes marine en C4), probablement due à la dégradation de macroalgues accumulées en surface de la zone intertidale. Dans l’ES, les oxydes de fer réactifs agissaient comme piège pour le CO, particulièrement celui de source terrigène. L’oxydo-réduction du fer et le dépôt de macroalgues ont favorisé la quantité de CO terrigène piégé avec les oxydes de fer réactifs. Dans un ES, les sources de COD seraient donc variées et changeraient rapidement du terrigène au marin en fonction des sources de COP présentes dans le milieu. En agissant comme piège transitoire à CO, les oxydes de fer contrôleraient l’export de CO terrigène à l’océan côtier. -- Mot(s) clé(s) en français : Carbone organique dissous, Fer, Plage, Estuaire souterrain, Interface Continent-Océan. -- ABSTRACT: Sandy beaches are sources of dissolved organic carbon (DOC) to the coastal ocean. When they are connected to the aquifer, they act as subterranean estuary (STE) where DOC and particulate organic carbon (POC) are actively transformed. Iron (Fe) can interact with organic carbon (OC) and control the mobility of DOC in STE and its export to the coastal ocean. The general objective of this master’s thesis was to understand and characterized the role of sandy beaches in the transfer of OC from the continent to the ocean. More specifically, we aimed to 1) determine the behavior and the source of DOC with the concentration of DOC and the isotopic signature of the δ13C-DOC in a STE and 2) quantify and identify the OC trapped reactive Fe oxides. The Martinique Beach (Iles-de-la-Madeleine, QC), where groundwater mixes with recirculated seawater in a microtidal STE, is a natural laboratory. In spring 2013 and 2015, groundwater and sediments were sampled in the STE in a transect perpendicular to the shoreline. The potential particulate and dissolved sources of DOC were also sampled. The results show that DOC could be from the degradation of POC locally present in the STE. This POC could be from terrestrial sources (C3 plants) in 2013 due to the degradation of an old buried soil present in the study beach. However, in 2015, the DOC was from marine sources (C4 marine plants), probably due to the degradation of seaweeds accumulated at the surface of the intertidal zone. In the STE, reactive Fe oxides trap OC and especially terrestrial OC. With the redox oscillation of Fe, seaweed accumulation increased the quantity of terrestrial OC trapped by reactive Fe oxides. In STE, sources of DOC vary and change rapidly from terrestrial to marine sources according to the POC present in the system. Reactive Fe oxides acts as transitory trap for OC and control the export of terrestrial OC to coastal ocean.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Chaillou, Gwénaëlle
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Gélinas, Yves
Information complémentaire : Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés : Matiere Carbone Organique Transfert Plage Sediment Continent Ocean Fer Eau Estuaire Souterrain
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 29 oct. 2018 15:10
Dernière modification : 28 août 2019 20:15
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1410

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