Cycle du soufre Flashcards
Quel sont les principaux réservoirs de soufre ?
1- La roche sédimentaire (85%)
2- l’eau de mer (15%)
3- Matière organique
4- L’atmosphère: Les évaporites (DMS)
Sous quelle forme se trouve le soufre dans la roche (nom et formule)
?
Pyrite (FeS2)
Sous quelle forme se trouve le soufre dans les océans (nom et formule)
?
Sulfate (SO4^2-)
Quel étais le réservoir principal de souffre de la terre primitive ?
La roche ignée
Qu’est ce qui arrive quand les sulfates sont consommés dans un environnement anoxique ?
- Ils sont réduits
- Production de gaz sulfatés (H2S)
- Déposition de pyrite sédimentaire.
Qu’est ce qui arrive quand les sulfates sont consommés dans un environnement oxygéné ?
- Ils sont oxydés
- couplé à la réduction du CO2
- Production d’énergie
Comment les humains influencent le cycle du souffre ?
- Émission de SO2 par combustion (charbon/pétrole)
- Extraction minière
Quels sont les deux impacts principaux de l’augmentation du soufre dans l’atmosphère ?
1- Les pluies acides
2- Source d’aérosols (nuages)
Quelles sont les formes sous lesquelles se retrouve le souffre ? (nom et formule)
- Dioxyde de soufre (SO2)
- Sulfate (SO4)
- Sulfites (SO3)
- Sulfure (S)
- pyrite (FeS2)
- Sulfate d’hydrogène (H2S)
Quels sont les flux les plus importants de soufre et leur sens ?
1- de l’atm vers les océans
2- De l’atm vers les continents
3- Du continent vers les océans
Quel est le TRM du soufre dans l’atmosphère ?
3,6 jours
Quelles sont les sources naturelle de soufre vers l’atmosphère ?
1- Sels marins
2- Source biogénique
3- Volcanisme
4- Poussières
Pourquoi les sels marins sont généralement exclus des budget globaux du soufre ?
Car ils retombent dans la mer qui les a initialement produits.
Excluant les sels marins, Quel % des apports atmosphériques les flux anthropiques représentent?
55% des apports en soufre à l’atm sont causés pas le pétrole et les mines.
45% sont naturels
Quels sont les gaz sulfureux produits par les organismes ?
1- Sulfure de diméthyle (DMS)
2- Sulfure d’hydrogène (H2S)
3- Sulfure de carbonyle (COS)
Dans quel sens varient les émissions anthropiques de soufre ?
Elles diminuent contrairement aux autres gaz nocif vus dans ce cours.
Le soufre a t’il tendance a voyager beaucoup dans l’atmosphère ?
Non, il retombe proche de son point d’émission. C’est la cause de son TRM court.
Qu’est-ce qui arrive aux différentes formes de soufre envoyés dans l’atmosphère ?
Elles sont rapidement converties en SO4.
Quelles sont les sources de soufre pour les rivières (vers les océans) ?
- pollution atmosphérique
- activité minière
- Érosion
- Pluies
- Sels marins
- météorisation de la roche (pyrite et gypse)
Quels organismes produisent des DMS ?
- Phytoplancton
- Bactéries marines
Quel est le TRM du DMS dans l’atm ?
1 jour
Car il est oxydé rapidement en SO4
Les océans sont une source ou un puit de carbone pour l’atmosphère ?
un Puit.
Ils absorbent plus de soufre qu’ils n’en émettent.
Quel est le TRM du soufre dans l’océan ?
10 millions d’années
Quelle est l’histoire globale du soufre sur terre ?
1- Dégazage de la croute terrestre vers l’atm
2- Création des océans, ils absorbent le soufre
3- Précipitation des sulfites avec le Fe^2+
4- Augmentation du contenu en sulfate
5- Faible diminution dans les derniers 400 Ma
6- Stabilité actuelle
Quel est l’effet de l’augmentation anthropique des émission de soufre sur le cycle de l’élément ?
- Cela augmente la quantité de soufre oxydé (SO4) dans le cycle
- Cela réduit la quantité de soufre réduit stocké dans la roche
Comment sont créés les pluies acides ?
1- Réaction du SO2 avec l’eau dans l’atm
2- Formation de H2SO4 (acide sulfurique)
3- C’est une acide fort (pluies acides, PH: 4)
Quels sont les formes possibles de pluies acides (composés chimiques et nom) ?
1- H2SO4 (acide sulfurique)
2- HNO3 (acide carbonique)
3- H2CO3 (acide nitrique_
Quelle sont les conséquences des pluies acides ?
- Plus grande météorisation des roches
- Réduction de la croissance végétale
- Réduction de la production océanique.
Quel est le gaz sulfuré le plus abondant de l’atmosphère ?
Le COS (carbonyle sulfure)
Quel est le TRM atmosphérique du COS ?
5 ans
Quel est l’effet du COS dans l’atm ?
Il participe à la formation du brouillard sulfaté dans la stratosphère
À quel autre composé ressemble le COS ?
Le dioxyde de carbone. Ils ont la même forme 3D
O=C=O
S=C=O
Quelles sont les sources de COS atmosphérique ? (5)
1- Réactions photochimiques dans les océans 2- Les sols ? 3- Feux de foret 4- combustibles fossiles 5- Volcans 6- Oxydation du CS2 et DMS
Quels sont les puits troposphériques de COS ?
1- assimilation par les végétaux
2- oxydation par les radicaux OH
3- réactions photochimques
Quels est le puit stratosphérique de COS ?
Réaction avec OH pour former SO4
Quelle est l’utilité du COS pour les plantes ?
Elles se trompent quand elles croient que c’est du CO2.
Leur enzymes dégrade le COS comme le CO2.
À quel autre cycle resemble celui du soufre ? pourquoi ?
Phosphore
Réservoir principal = les roches sédimentaires
retour au cycle via le volcanisme
Azote
Principaux flux = atmosphère
Principale source atm= production de gaz réduits par les organismes
Quelle proportion du flux de soufre utilisé par le phytoplanctons est transformé en DMS?
1%,
Le reste est recyclé dans la chaine trophique
Qu’es-ce que l’albedo ?
C’est la quantité de rayons solaire réfléchis par les nuages avant qu’il n’atteignent la terre.
Qu’est-ce que le DMSP ?
- nom
- origine
- utilité
- diméthylsulfoniopropionate
- C’est un métabolite des organismes marins photosynthétiques.
- Zwitterion qui compense la salinité du milieu sans nuire aux enzymes
En situation de stress, comment varie la concentration de DMSP dans les cellules ?
elle augmente
Quelles phénomènes libèrent le DMSP des organismes dans l’eau ?
- Broutage
- Lyse virale
- Mort cellulaire
Quel est l’avantage pour les organismes marins de consommer du DMSP dissout p/r au sulfate ?
Il sauvent ainsi de l’énergie réductrice.
Quelle proportion du DMSP libéré devient du DMS atmosphérique?
Quel est le produit résiduel ?
10%devient du DMS
Il reste de l’acrylate
Quels sont les 3 processus réduisant la quantité DMS dissout de la couche de surface ?
1- Oxidation bactérienne
2- Photolyse
3- Ventilation
Quel processus d’élimination des DMS dissout de la couche de surface domine entre l’hiver et l’été ? Pourquoi ?
Hiver:
Plus d’oxydation bactérienne (plus de mélange donc de nutriments)
Été:
Plus de ventilation (température élevé, plus d’évaporation sur même surface)
En quelle saison la concentration de DMS est plus élevé à la surface de l’eau ? Pourquoi ?
En été car la production primaire est plus importante.
Quel est le cycle général du DMS marin à partir du sulfate ?
1- Sulfate utilisé par le phytoplancton, il devient du DMSPp
2- Mort du phytoplancton (broutage, virus ou mort cellulaire) qui libère du DMS et DSMP dissout
3- Les bactéries utilisent le DMSPd pour former des molécules organiques à base de souffre.
4- Le DMS dissout est ventilé et transformé en DMs gazeux
5- Le DMS dissout est transformé en DMS lié à l’oxygène (DMSO) par la photolyse et les bactéries.
6- Le DMSO devient des molécules organiques avec soufre.
7-Les molécules organiques dissoutes et le DMSO redeviennent du sulfate.
Pourquoi le plastique est si dangereux en mer ?
Sa décomposition émet des DMS qui trompent les oiseaux en imitant le signal chimique d’un banc de phytoplanctons.
Quel est l’effet direct et indirect des DMS dans l’atmosphère ?
Direct: rétrodiffuser les rayons solaires et refroidir le troposphère
Indirect: Servir de noyaux de condensation des gouttelettes nuageuses et augmenter l’albédo (augmente et réduit le température)
Quelle est al valeur de l’albedo moyen sur terre avec ou sans nuages ?
Sans nuages: 15%
Avec nuages 30%
Si on augmente l’énergie lumineuse, comment réagis le système des DSM atmosphériques ?
\+ lux \+ phytoplanctons \+ DMS produits \+ aérosols sulfatés (+ acidité de l'atmosphère) \+ Albédo des nuages - lux
Le DMS augmente t’il toujours la création de nuages ?
Non, dans les régions pollués ou il y a déjà beaucoup de particules dans l’air il se lie simplement çà des particules existantes et n’augmente pas le nombre de noyaux de condensation.
Comment le souffre inorganique marin est transformé en DMS (avec proportions) ?
- Le soufre inorganique est assimilé par le phytoplancton, tranformé en DSMP
- 10% du DMSP échappe à la consommation bactérienne et forme du DMSd
- 10% du DMSd échappe à la consommation biotique et est libéré vers l’atm
Donc 1% du flux de soufre marin est envoyé vers l’atm. Ce flux est la source majeure de soufre pour l’atm.
