Cycle du soufre Flashcards

1
Q

Quel sont les principaux réservoirs de soufre ?

A

1- La roche sédimentaire (85%)
2- l’eau de mer (15%)
3- Matière organique
4- L’atmosphère: Les évaporites (DMS)

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2
Q

Sous quelle forme se trouve le soufre dans la roche (nom et formule)
?

A

Pyrite (FeS2)

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3
Q

Sous quelle forme se trouve le soufre dans les océans (nom et formule)
?

A

Sulfate (SO4^2-)

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4
Q

Quel étais le réservoir principal de souffre de la terre primitive ?

A

La roche ignée

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5
Q

Qu’est ce qui arrive quand les sulfates sont consommés dans un environnement anoxique ?

A
  • Ils sont réduits
  • Production de gaz sulfatés (H2S)
  • Déposition de pyrite sédimentaire.
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6
Q

Qu’est ce qui arrive quand les sulfates sont consommés dans un environnement oxygéné ?

A
  • Ils sont oxydés
  • couplé à la réduction du CO2
  • Production d’énergie
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7
Q

Comment les humains influencent le cycle du souffre ?

A
  • Émission de SO2 par combustion (charbon/pétrole)

- Extraction minière

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8
Q

Quels sont les deux impacts principaux de l’augmentation du soufre dans l’atmosphère ?

A

1- Les pluies acides

2- Source d’aérosols (nuages)

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9
Q

Quelles sont les formes sous lesquelles se retrouve le souffre ? (nom et formule)

A
  • Dioxyde de soufre (SO2)
  • Sulfate (SO4)
  • Sulfites (SO3)
  • Sulfure (S)
  • pyrite (FeS2)
  • Sulfate d’hydrogène (H2S)
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10
Q

Quels sont les flux les plus importants de soufre et leur sens ?

A

1- de l’atm vers les océans
2- De l’atm vers les continents
3- Du continent vers les océans

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11
Q

Quel est le TRM du soufre dans l’atmosphère ?

A

3,6 jours

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12
Q

Quelles sont les sources naturelle de soufre vers l’atmosphère ?

A

1- Sels marins
2- Source biogénique
3- Volcanisme
4- Poussières

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13
Q

Pourquoi les sels marins sont généralement exclus des budget globaux du soufre ?

A

Car ils retombent dans la mer qui les a initialement produits.

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14
Q

Excluant les sels marins, Quel % des apports atmosphériques les flux anthropiques représentent?

A

55% des apports en soufre à l’atm sont causés pas le pétrole et les mines.
45% sont naturels

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15
Q

Quels sont les gaz sulfureux produits par les organismes ?

A

1- Sulfure de diméthyle (DMS)
2- Sulfure d’hydrogène (H2S)
3- Sulfure de carbonyle (COS)

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16
Q

Dans quel sens varient les émissions anthropiques de soufre ?

A

Elles diminuent contrairement aux autres gaz nocif vus dans ce cours.

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17
Q

Le soufre a t’il tendance a voyager beaucoup dans l’atmosphère ?

A

Non, il retombe proche de son point d’émission. C’est la cause de son TRM court.

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18
Q

Qu’est-ce qui arrive aux différentes formes de soufre envoyés dans l’atmosphère ?

A

Elles sont rapidement converties en SO4.

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19
Q

Quelles sont les sources de soufre pour les rivières (vers les océans) ?

A
  • pollution atmosphérique
  • activité minière
  • Érosion
  • Pluies
  • Sels marins
  • météorisation de la roche (pyrite et gypse)
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20
Q

Quels organismes produisent des DMS ?

A
  • Phytoplancton

- Bactéries marines

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21
Q

Quel est le TRM du DMS dans l’atm ?

A

1 jour

Car il est oxydé rapidement en SO4

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22
Q

Les océans sont une source ou un puit de carbone pour l’atmosphère ?

A

un Puit.

Ils absorbent plus de soufre qu’ils n’en émettent.

23
Q

Quel est le TRM du soufre dans l’océan ?

A

10 millions d’années

24
Q

Quelle est l’histoire globale du soufre sur terre ?

A

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

25
Q

Quel est l’effet de l’augmentation anthropique des émission de soufre sur le cycle de l’élément ?

A
  • Cela augmente la quantité de soufre oxydé (SO4) dans le cycle
  • Cela réduit la quantité de soufre réduit stocké dans la roche
26
Q

Comment sont créés les pluies acides ?

A

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)

27
Q

Quels sont les formes possibles de pluies acides (composés chimiques et nom) ?

A

1- H2SO4 (acide sulfurique)
2- HNO3 (acide carbonique)
3- H2CO3 (acide nitrique_

28
Q

Quelle sont les conséquences des pluies acides ?

A
  • Plus grande météorisation des roches
  • Réduction de la croissance végétale
  • Réduction de la production océanique.
29
Q

Quel est le gaz sulfuré le plus abondant de l’atmosphère ?

A

Le COS (carbonyle sulfure)

30
Q

Quel est le TRM atmosphérique du COS ?

A

5 ans

31
Q

Quel est l’effet du COS dans l’atm ?

A

Il participe à la formation du brouillard sulfaté dans la stratosphère

32
Q

À quel autre composé ressemble le COS ?

A

Le dioxyde de carbone. Ils ont la même forme 3D
O=C=O
S=C=O

33
Q

Quelles sont les sources de COS atmosphérique ? (5)

A
1- Réactions photochimiques dans les océans 
2- Les sols ?
3- Feux de foret
4- combustibles fossiles
5- Volcans
6- Oxydation du CS2 et DMS
34
Q

Quels sont les puits troposphériques de COS ?

A

1- assimilation par les végétaux
2- oxydation par les radicaux OH
3- réactions photochimques

35
Q

Quels est le puit stratosphérique de COS ?

A

Réaction avec OH pour former SO4

36
Q

Quelle est l’utilité du COS pour les plantes ?

A

Elles se trompent quand elles croient que c’est du CO2.

Leur enzymes dégrade le COS comme le CO2.

37
Q

À quel autre cycle resemble celui du soufre ? pourquoi ?

A

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

38
Q

Quelle proportion du flux de soufre utilisé par le phytoplanctons est transformé en DMS?

A

1%,

Le reste est recyclé dans la chaine trophique

39
Q

Qu’es-ce que l’albedo ?

A

C’est la quantité de rayons solaire réfléchis par les nuages avant qu’il n’atteignent la terre.

40
Q

Qu’est-ce que le DMSP ?

  • nom
  • origine
  • utilité
A
  • diméthylsulfoniopropionate
  • C’est un métabolite des organismes marins photosynthétiques.
  • Zwitterion qui compense la salinité du milieu sans nuire aux enzymes
41
Q

En situation de stress, comment varie la concentration de DMSP dans les cellules ?

A

elle augmente

42
Q

Quelles phénomènes libèrent le DMSP des organismes dans l’eau ?

A
  • Broutage
  • Lyse virale
  • Mort cellulaire
43
Q

Quel est l’avantage pour les organismes marins de consommer du DMSP dissout p/r au sulfate ?

A

Il sauvent ainsi de l’énergie réductrice.

44
Q

Quelle proportion du DMSP libéré devient du DMS atmosphérique?
Quel est le produit résiduel ?

A

10%devient du DMS

Il reste de l’acrylate

45
Q

Quels sont les 3 processus réduisant la quantité DMS dissout de la couche de surface ?

A

1- Oxidation bactérienne
2- Photolyse
3- Ventilation

46
Q

Quel processus d’élimination des DMS dissout de la couche de surface domine entre l’hiver et l’été ? Pourquoi ?

A

Hiver:
Plus d’oxydation bactérienne (plus de mélange donc de nutriments)

Été:
Plus de ventilation (température élevé, plus d’évaporation sur même surface)

47
Q

En quelle saison la concentration de DMS est plus élevé à la surface de l’eau ? Pourquoi ?

A

En été car la production primaire est plus importante.

48
Q

Quel est le cycle général du DMS marin à partir du sulfate ?

A

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.

49
Q

Pourquoi le plastique est si dangereux en mer ?

A

Sa décomposition émet des DMS qui trompent les oiseaux en imitant le signal chimique d’un banc de phytoplanctons.

50
Q

Quel est l’effet direct et indirect des DMS dans l’atmosphère ?

A

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)

51
Q

Quelle est al valeur de l’albedo moyen sur terre avec ou sans nuages ?

A

Sans nuages: 15%

Avec nuages 30%

52
Q

Si on augmente l’énergie lumineuse, comment réagis le système des DSM atmosphériques ?

A
\+ lux
\+ phytoplanctons
\+ DMS produits
\+ aérosols sulfatés 
(+ acidité de l'atmosphère)
\+ Albédo des nuages
- lux
53
Q

Le DMS augmente t’il toujours la création de nuages ?

A

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.

54
Q

Comment le souffre inorganique marin est transformé en DMS (avec proportions) ?

A
  • 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.