Origine des aérosols volcaniques et continentaux de la carotte de glace de Vostok (Antarctique)

Déposés en Antarctique de l'Est au cours des 4 derniers cycles climatiques, les aérosols volcaniques (5-50 )um) et continentaux (2-3 )um) de la carotte de Vostok constituent des traceurs de circulations atmosphériques passées. Pour reconstruire leurs trajectoires troposphériques, il est nécessaire d'identifier les sources (volcans ou régions désertiques) à l'origine des émissions des cendres et des poussières continentales. Pour cela, on compare les caractéristiques géochimiques des aérosols avec les caractéristiques des sources potentielles répertoriées. Ces analyses reposent sur les concentrations en éléments majeurs (obtenues par microsonde électronique), en éléments traces (ICPMS), et sur les compositions isotopiques en Strontium et Néodyme (TIMS). Nous avons dû adapter ces méthodes analytiques à la petite taille des aérosols et à leur très faible quantité. Les caractéristiques géochimiques des volcans sources potentiels (latitude>30oS, activité<-500 ka) sont basées sur une synthèse bibliographique. On montre que les cendres des horizons volcaniques analysés proviennent essentiellement de l'arc volcanique des îles Sandwichs (situé dans l'Atlantique Sud, à 5000 km), mais aussi d'Antarctique de l'Ouest et d'Amérique du Sud. De plus, certains horizons peuvent être utilisés comme marqueurs stratigraphiques pour dater (e.g. 141 ka) et corréler les carottes. Les caractéristiques isotopiques (Sr et Nd) des régions désertiques d'Afrique du Sud, d'Australie, du Sud de l'Amérique du Sud, d'Antarctique et de Nouvelle Zélande sont mesurées sur des échantillons prélevés in situ. On remarque qu'il est nécessaire d'utiliser, pour la comparaison avec les aérosols, la fraction granulométrique inférieure à 5 um. Il est ainsi montré que les poussières continentales déposées à Vostok au cours des 4 derniers cycles climatiques proviennent de la Patagonie en période interglaciaire (flux -1,5 mg/m2/an) comme en période glaciaire (flux -20 mg/m2/an). Une partie de cette augmentation de flux peut être expliquée par la présence de vastes épandages de particules détritiques fluvio-glaciaires qui recouvrent, en période glaciaire, la Patagonie et le plateau continental argentin émergé. L'ensemble des sources des aérosols volcaniques et continentaux est donc localisé, quelle que soit la période climatique, dans une région située du côté Atlantique de l'Antarctique, aux moyennes et hautes latitudes. Le transport des particules semble quant à lui être assuré par un courant d'ouest circumpolaire convergent versl'Antarctique. Ce travail montre donc que, à partir des aérosols volcaniques et continentaux, on peut obtenir des paléo-informations dynamiques qui, au travers des corrélations, des datations, ou des modèles de circulation atmosphérique globaux, seront utiles aux reconstitutions des climats du passé.pas de résum

Copper (Cu) speciation in organic-waste (OW) amended soil: Instability of OW-borne Cu(I) sulfide and role of clay and iron oxide minerals

The geochemistry of copper (Cu) is generally assumed to be controlled by organic matter in soils. However, the role of clay and iron oxide minerals may be understated. Soil density fractionation, X-ray diffraction (XRD), and X-ray absorption spectroscopy (XAS) were combined to assess the long-term behavior of Cu in an agricultural soil subject to organic waste application. Two unprecedented molecular environments of natural Cu (i.e. Cu inherited from the parent rock) in soils are reported: Cu dimer in the interlayer of vermiculite and Cu structurally incorporated within hematite. Moreover, the soil naturally containing Cu-vermiculite, Cu-hematite, but also Cu-kaolinite (Cu-total = 122 mg.kg(-1)) was amended over 11 years with Cu-rich pig slurry in which Cu was 100 % Cu(I) sulfide. Natural Cu associated with clay and iron oxide minerals persisted in the amended soil, but the exogenous Cu(I) sulfide was unstable. The increase in Cu concentration in the amended soil to 174 mg.kg(-1) was accounted for the increase of Cu sorbed to kaolinite and Cu bound to organic matter. These results are important for better understanding the natural occurrence of Cu in soils and for assessing the environmental impacts of organic waste recycling in agricultural fields