Impact of the Rhône river inputs on the biogeochemical processes of the prodelta sediments

Abstract

L'objectif principal de ce travail était d'étudier les processus biogéochimiques au sein des sédiments du prodelta du Rhône (France), et de contraindre les facteurs influant sur la minéralisation du carbone dans ce système hautement dynamique. L'utilisation de microélectrodes a permis l'obtention de profils haute résolution d'oxygène dissous et le calcul des flux diffusifs d'oxygène à l'interface eau/sédiment. En parallèle, des incubations de carottes sédimentaires ont été réalisées afin de mesurer les flux benthiques totaux d'oxygène dissous et de nutriments. A chaque station visitée, une carotte sédimentaire à été découpée sous atmosphère d'azote et les espèces dissoutes impliquées dans les processus de diagenèse précoce (Fe +, Mn +, H^S, NOs , NH , PO , DOC, DIC, SO4 ) ainsi que les principales caractéristiques de la phase solide (porosité, Mn, Fe, P, Corg et Cinorg, N) ont été mesurées. Les données de terrain ont au couplage d'un modèle numérique diagénétique afin de quantifier les processus de minéralisation, ainsi que les flux de dégradation et d'enfouissement du carbone organique. Les résultats montrent une influence marquée des apports du Rhône sur les taux de minéralisation oxique et anoxique. L'influence du Rhône au niveau sédimentaire est néanmoins restreinte à la zone du prodelta. Qualitativement, les apports du Rhône, bien que majoritairement d'origine terrigène, sont constitués de matière organique réactive avec des taux de dégradation élevés (22-29 an ). Quantitativement, le fort taux de sédimentation dans la zone du prodelta est responsable d'un enfouissement rapide couplé à des processus intenses de dégradation anaérobie (e.g. réduction des sulfates). Une précipitation intense des produits de la diagenèse précoce a été mis en évidence (>98%), ainsi que l'occurrence de réactions secondaires et transitoire, avec notamment de la nitrification anaérobie après un dépôt de sédiments riches en matière organique. Les apports puisés du Rhône ont des compositions variables qui vont de ce fait influencer le devenir de la matière organique. L'occurrence d'une crue du Rhône en Juin 2008 a été responsable d'un apport massif de matière particulaire (5.4 106 tC en 10 jours, dépôt de crue dans le prodelta d'environ 30 cm). La réponse immédiate du système a pu être observée, et s'est traduite par (1) une rapide migration du front redox (quelques heures), (2) une diminution des consommations en oxygène (20-30%), (3) la réduction des oxydes de fer authigènes à l'ancienne interface eau/sédiment et (4) une accumulation significative de manganèse dissous au sein du dépôt de crue.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF