Caractéristiques
physiques et chimiques des eaux interstitielles
peeper
Matériels
et méthodes
Stations
échantillonnées
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8
stations ont été échantillonnées dans le lagon de
Tikehau, en 1987 (1,4 et 8) et en 1993 (2,3,5,6,7,8). La
station 1 est près du plateau récifal (plâtier)
interne. Les stations 2 et 3 sont l'une sous le vent,
l'autre au vent d'un pinacle en tenant compte des vents
dominants. Les stations 4, 5 et 6 sont typiques du lagon
avec des profondeurs de l'ordre de la profondeur moyenne
soit 25m. Les stations 7 et 8 sont au plus profond du
lagon. |
Nous
avons utilisé la méthode d'échantillonnage in situ
("peeper method") décrite par Hesselein (1976). Les
"peepers", dont les loges ont une capacité de 3 et 10
ml, ont été enfoncés dans le sédiment et laissés sur
site minimum 15 jours. La résolution spatiale est de de 1 et
2,5 cm selon les loges.
Analyses
effectuées
Le
pH a été déterminé à température ambiante (22°C)
sur des échantillons de 500ml, à l'aide d'une micro-électrode
Ingold, avec la méthode de calibration décrite par Almgren et
al. (1975), à la précision de ±
0.01 unité de pH.
Les
mesures d'alcalinité ont été faites à l'aide de la
titration potentiométrique de Gran, à la précision de
± 0.5%.
Les
procédures de colorimétrie standard ont été utilisées pour
les analyses de sels nutritifs (SiO2, NH4,
PO4).et le
dosage des sulfates (SO4) (méthode
Spectroquant de Merck, volume échantillonné 0.5 ou 1ml, précision
± 4%).
Nous
avons analysé H2S par colorimétrie en
utilisant la méthode conventionnelle du bleu de méthylène, à
la précision de ± 3%.
Enfin
le calcium (Ca) a été analysé avec les procédures
conventionnelles AAS à la précision de ± 5%.
Résultats
et discussions
Profils
de H2S, pH, alcalinité et calcium
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H2S
: La zone anoxique est caractérisée par
l'apparition de H2S.
Elle se situe juste en dessous de l'interface eaux-sédiments
(SWI: Sediment Water Interface) aux stations 5 et 8, et
entre 3 et 5cm aux stations 1, 2 et 4. La plus forte
concentration en H2S a été observée à la
station 5, à 13 cm en dessous de SWI avec 365 µM.
Cette valeur représente seulement 1% de la réserve en
sulfate des sédiments. Un seul profil de SO4
a été réalisé (à la station 8). Il montre une
diminution régulière avec la profondeur dans les sédiments. |
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pH
en unité pH |
Toutes
les stations présentent les mêmes traits généraux
suivants:
-
Le
pH diminue immédiatement en-dessous de la SWI (1cm
à l'intérieur du sédiment)
-
le
calcium mesuré à la station 8, présente une concentration
relativement constante entre 9 et 12.5 mM.
-
On
observe les maxima d'alcalinité entre 5 et 15 cm à
l'intérieur du sédiment aux stations 3, 5, 6 et 8 (données
de 1987) et entre 0 et 5 cm à l'intérieur du
sédiment aux stations 2 et 8 (données de 1993).
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calcium et alcalinité
en mM |
Profils
de concentrations de sels nutritifs
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On
observe :
-
une
concentration croissante allant de l'interface SWI
à un maximum de 2 à 6 µM entre 4 et 6 cm
aux stations 2, 3, 6 et 8
-
une
concentration croissante allant de l'interface SWI
à un maximum de 2 à 5 µM entre 10 et 25 cm
aux stations 1, 4, 5 et 7
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On
observe :
-
un
accroissement régulier mais léger de la
concentration avec la profondeur jusqu'au coeur du
sédiment aux stations 2 et 8
-
un
accroissement de la concentration jusqu'à un
maximum, suivi d'une décroissance régulière aux
stations 2, 5, 6 et 7. Les plus hautes
concentrations sont observées aux stations 5 (59
µM) et 7 (32 µM).
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On
observe :
-
soit
un accroissement régulier comme aux stations
1, 2 et 6
-
soit
un maximum de concentrations à mi-profondeur
comme aux stations 5 (102 et 180 µM) et 7 (101µM).
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Relation
entre la profondeur et la richesse en nutriments
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Les
concentrations intégrées dans la couche supérieure de 20 cm de
sédiments, exprimées par cm2, de PO4 et NH4,
sont corrélées aux profondeurs des stations (R=0.79, n = 13
pour PO4 et R = 0.73,
n = 11 pour NH4).
Le
taux de sédimentation de la matière organique à partir de la
colonne d'eau est certainement un des facteurs de
l'influence de la profondeur sur les concentrations en sels
nutritifs dans les eaux interstitielles. En conséquence les
flux calculés de PO4
et NH4 sont aussi corrélés
à la profondeur (R= 0.73 et R= 0.73 respectivement). |
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Cette
page est tirée de l'article :
Charpy-Roubaud
C., Charpy L., Sarazin G. (1996) Diffusional nutrient fluxes at
the sediment-water interface and organic matter mineralization
in an atoll lagoon (Tikehau, Tuamotu Archipelago, French
Polynesia). Mar Ecol. Progr. ser. 132: 181-190
Références
citées :
Hesslein
RH (1976) An in situ sampler for close interval pore water
studies. Limnol Oceanogr 21: 912-924
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