Le Rio Pará contribue à des concentrations élevées de métaux traces dans l'estuaire de l'Amazone

Jun 20, 2023

31 juillet 2023

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par Helmholtz Association des centres de recherche allemands

Le fleuve Amazone est le plus grand fleuve du monde. Il rejette environ un cinquième du ruissellement mondial d’eau douce, ce qui entraîne un panache d’eau douce riche en nutriments et en oligo-éléments qui pénètre dans l’océan Atlantique.

Jusqu'à présent, on pensait que les matières en suspension se dissolvaient partiellement dans le panache d'eau de l'estuaire et représentaient donc une source importante de métaux traces, mais les derniers résultats réfutent cette théorie. Les isotopes des éléments néodyme (Nd) et hafnium (Hf) ont été examinés. Ceux-ci peuvent servir de traceurs ou d'origine, c'est à dire que leur analyse peut permettre de déterminer l'origine des masses d'eau. Chaque rivière possède sa propre signature isotopique qui représente la roche mère de l'arrière-pays.

"Une étude précédente avait constaté une augmentation de la concentration dissoute et de la variabilité des isotopes du néodyme dans l'estuaire de l'Amazone et avait conclu que ceux-ci étaient dissous à partir de particules transportées par le fleuve en route vers l'océan", explique le premier auteur de l'étude, Antao Xu.

Il est titulaire d'un doctorat. étudiant dans le groupe de paléoocéanographie chimique dirigé par le professeur Dr. Martin Frank au Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de Kiel, qui était co-scientifique en chef de l'expédition METEOR M147 (étude officielle du processus GEOTRACES GApr11) dans l'estuaire de l'Amazone (le scientifique en chef était le professeur. Dr. Andrea Koschinsky, Constructeur Université de Brême).

"Nous avons désormais réfuté cette conclusion", déclare Martin Frank. "Nous pouvons montrer que les changements dans la composition isotopique sont le résultat du mélange d'eau douce du fleuve Pará voisin."

L’apport du fleuve Pará voisin, au sud de l’embouchure de l’Amazone, montre des concentrations dissoutes considérablement élevées de néodyme et d’hafnium. En même temps, son pH est faible. Cela a conduit à une autre découverte importante. Le co-auteur Ed Hathorne déclare : « Nous avons examiné la relation entre la concentration de néodyme et le pH dans les rivières du monde entier. »

Il s’est avéré que la concentration en néodyme peut être directement déduite du pH. Cela a permis une estimation révisée du flux mondial de néodyme fluvial dissous, qui est au moins trois fois plus élevé qu'on ne le pensait auparavant, selon le co-auteur Georgi Laukert de l'Université Dalhousie, Halifax, Canada et de la Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, États-Unis.

L'étude fait partie du projet international à long terme GEOTRACES, qui vise à cartographier la répartition mondiale des métaux traces dissous dans l'eau de mer et de leurs isotopes afin de mieux comprendre leurs sources, leurs puits et leurs voies de distribution. En tant que paléoocéanographe, Martin Frank et son groupe de travail s'intéressent en réalité aux métaux traces dans leur fonction d'indicateurs de l'histoire climatique passée et des processus océaniques.

"La composition isotopique nous sert d'indicateur de la circulation océanique du passé", explique Frank. "Cependant, nous avons encore besoin d'une meilleure compréhension des processus de contrôle dans l'océan actuel pour pouvoir appliquer ces proxys de manière plus fiable." Cela s'inscrit dans la démarche transdisciplinaire d'intégration des recherches de GEOMAR, dont « les métaux dans l'océan » constituent une thématique.

Frank déclare : « Afin de pouvoir développer des modèles fiables pour l'ensemble du système océan-atmosphère-climat, nous devons mieux comprendre la circulation océanique mondiale et la distribution des métaux traces qui y sont associés, pour lesquels nous devons connaître les apports. d'oligoéléments issus de la terre."