Les processus biogéochimiques transitoires de la zone intertidale – PROTIDAL

La zone intertidale, à l'interface entre continent et océan, est un lieu de transformation de la matière biogénique via des processus transitoires. Des informations concernant le métabolisme net des zones côtières sont nécessaires pour contraindre le cycle du carbone, des nutriments ou des métaux traces dans ces environnements. La zone intertidale constitue un environnement peu étudié jusqu'à présent. - - Notre groupe possède des compétences sur les processus de diagenèse précoce, la modélisation en régime transitoire, les mesures de flux benthiques, la biologie en domaine intertidal, la microbiologie benthique, la biochimie et la géochimie des métaux traces. Les questions fondamentales abordées concernent i) l'influence des périodes d'émersion et d'immersion sur les réactions biogéochimiques benthiques, et leur influence sur les flux des composés biogéniques et de métaux traces ii) la dynamique chimique et les processus spécifiques se déroulant dans les sédiments sableux perméables de la zone intertidal iii) la variabilité saisonnière de ces processus et le métabolisme net de ces environnements. - - Nous travaillerons ensemble sur les mêmes stations. La zone intertidale du Bassin d'Arcachon a été choisie parce qu'elle représente 66% de la surface du bassin où dominent trois groupes principaux d'environnements sédimentaires : 1) des sédiments sableux en domaine de haut de plage ; 2) de la vase couverte par Zostera noltii, 3) des vases nues. - - L'influence des périodes d'émersion et d'immersion sur les réactions biogéochimiques benthiques sera analysée dans un premier temps par la détermination simultanée des éléments majeurs et traces redox et des mesures de flux aux différentes interfaces (eau-sédiment, sediment-atmosphère, eau-atmosphère, eau douce-eau salée) et par l'étude de la macrofaune, des herbiers et de la microbiologie. L'étude sera basée sur des mesures in-situ et dans des carottes sédimentaires pour l'acquisition de profils verticaux des espèces majeures de la diagenèse précoce. En complément, nous mettrons en ?uvre des incubations in situ pour des mesures de flux à marée haute et basse. - - Le pompage tidal durant le jusant alimente les environnements pélagiques des zones côtières en produits issus de la diagenèse. Il joue certainement un rôle majeur dans la biogéochimie du bassin. Dans le but d'intégrer les flux produits par le pompage tidal, nous suivrons à chaque mission la composition de l'eau pendant 24 heures au niveau d'une station située à l'embouchure d'un chenal qui draine un estran déconnecté des apports des rivières. - - Les herbiers, le microphytobenthos et la macrofaune sont abondants sur les sédiments des zones intertidales. Nous examinerons leurs effets sur les réactions et les flux en utilisant des sondes in-situ. L'impact des herbiers sur les processus benthiques et les flux sera évalué en comparant les données mesurées sur les vases couvertes par Zostera noltii et sur les vases nues. - - Un partie du projet concerne l'évaluation du rôle de l'état transitoire des environnements intertidaux sur le cycle de Hg, I, Se et Sn. Ces espèces métalliques seront analysées sur des échantillons de sédiment et d'eau, et les échanges aux différentes interfaces seront obtenus par des méthodes d'incubations sur le terrain dans le but de contraindre la réactivité de ces éléments. - - Les sables perméables de la zone intertidale subissent un régime transitoire en terme de position des fronts redox, de saturation en eau et d'activité du benthos. Les processus et les flux dans les sédiments sableux seront étudiés par des mesures de terrain et une modélisation. Les concentrations et les profils d'oxygène seront mesurés durant plusieurs cycles de marée. L'objectif de la modélisation du couplage entre processus de transport (pompage tidal) et réactions biogéochimique sera de calculer la quantité d'élément biogénique produite ou consommée à l'intérieur du sédiment perméable afin de contraindre quantitativ