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Biogéochimie > Silice et métaux trace > Flashcards

Silice et métaux trace Flashcards

1
Q

Le silicium est un composé présent en grande quantité sur terre ?

A

OUI, c’est le second principal constituant de la croute terrestre après l’O2.

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2
Q

Quelles sont les 2 particularités du cycle du silicium ?

A

1- seulement des formes inorganiques

2- Pas de phase gazeuse

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3
Q

Sous quelles 3 formes (nom et formule) retrouve t’on le silicium (Si) dans son cycle ?

A
  • Forme ionique: Silicate (SiO4-) dissout
  • Silice (SiO2) dans les frustules
  • Opale: Silice hydraté
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4
Q

Quelles sont les sources de silicium pour les océans ?

A

1- Rivières (89%) (via lessivage de la roche)
2- ¨Poussières (8%)
3- Sources hydrothermales (3%)

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5
Q

Quels organismes utilisent la silice ?

A 
1- Diatomées
2- Silicoflagellé
2- Éponges
2- Radiolaires
2- autres
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6
Q

Quels est le rapport Redfield incluant la silice ?

A

106C : 15Si : 16N : 1P

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7
Q

Quel est le TRM du silicium dans les océans ?

A

15 000 ans

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8
Q

Quels sont les puits pour le silice

A

1- Sédimentation biogénique

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9
Q

Qu’es-ce qui arrive aux coquilles de silice qui coulent vers le fond ?

A

Elles sont dissoutes en grande partie

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10
Q

Quel océan a la plus grande concentration de silice ?

A

le Pacifique,

Il est plus agé

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11
Q

Ou précipite la majorité de la silice mondiale (70%) ? Pourquoi ?

A

L’océan Austral,

la silice est moins soluble dans les eaux froides, donc elle atteint de fond.

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12
Q

Y a-t-il recyclage de la silice dans la colonne d’eau ? comment ?

A

Oui, recyclage à tous les niveaux par solubilisation de la silice qui redevient disponible pour les organismes.

Les upwellings rapportent les eaux profondes riches en silice à la surface

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13
Q

À quels autres cycles est lié celui de la silice ?

A
  • Calcium via la production de silicates de calcium

- Carbone via la production de carbonate de calcium qui libère la silice

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14
Q

Chez le plancton, nommez des macronutriments abondants.

A 
C
H
O
Cl
Ca
S
Na
K
Mg
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15
Q

Chez le plancton, nommez des macronutriments souvent limitants.

A

N
P
Si

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16
Q

Chez le plancton, nommez des micronutriments.

A 
Cu
Mn
Mo
Fe
Zn
Vitamines
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17
Q

Quel est le rapport Redfield pour le fer ?

A

20 000C : 1Fe

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18
Q

Qu’es ce qui arrivé au fer dissout dans l’océan primitif ?

A 
Le Fe(+II) a été oxydé en Fe(+III) et a précipité quand la photosynthèse a commencé. 
(2Fe(OH)3)
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19
Q

Quel proportion du fer de l’océan est bio-disponible de nos jours ?

A

Seul le fer soluble ( Fe(+II) ). Il représente 0,1% du fer total

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20
Q

Ou se trouve le fer non-disponible pour les organismes (99,9%) ?

A
  • précipité au fond et dans la croute terrestre
  • Dans les organismes
  • Sous forme ionique (FeCl, FeOH)
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21
Q

Quelle stratégie utilisent certains organismes pour s’accaparer le fer ?

A

Il utilisent des chélateur qui se lient au fer. Il sont ensuite les seuls (ou presque) à pouvoir l’utiliser (80% du fer non précipité)

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22
Q

Quels s ont les 2 origines des chélateurs organiques ? Donner des exemples

A

1- Décomposition de matière organique (a.a., A. humique, A. domoïque)
2- Produit par les organismes vivants (Sidérophores par les cyanobactéries)

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23
Q

Ques-ce qu’un chélateur ?

A

Une substance qui se lie à une autre substance et la rend insoluble.

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24
Q

Quelle est la concentration en fer des eaux côtières en fer (bcp/moyen/peu)? De quoi cette concentration dépend?

A

Beaucoup

Il est apporté par le lessivage

25
Q

Quelle est la concentration en fer des eaux du large en fer (bcp/moyen/peu)?

A

Faible

26
Q

Le fer est-il plus abondant en surface ou en profondeur ?

A

en profondeur, comme tout le reste.

27
Q

Qu’es-ce qu’un Eddies ?

A

Une gyre riches en fer qui part de la côte vers le large. Elle peut persister des années.

28
Q

Qu’est ce qui cause un Eddies ?

A

Une anomalie de la hauteur de l’océan (+20cm)

29
Q

Quelles sont les sources de fer pour l’océan ?

A

1- Apports éoliens
2- Mélange et diffusion verticale
3- L’advection (Eddies)

30
Q

Expliquer les grande lignes du recyclage du fer dans l’océan.

A

1- Le fer bio disponible est consommé par le phytoplancton
2- Le phytoplancton est mangé par le zooplancton
3- Le zooplancton produit des pelotes fécales qui coulent
4- Le phytoplancton meurt et coule
5- une partie du fer est recyclé, l’autre sédimente
6- Des bactéries sont responsable de sa reminéralisassions
7- Le fer dissout en profondeur et reminéralisé sont apportés à la surface par diffusion et upwellings

31
Q

Qu’es-ce qui est responsable de HNLC ?

A

Limitation en fer

32
Q

À quoi le fer est utile pour les organismes ?

A
  • Composante de plusieurs enzymes:

Nitrate reductase, ferrodoxines…

33
Q

Quel serais le bénéfice de le fertilisation en fer des eaux?

A
  • Création d’un bloom dans une région ou le fer est limitant et pas le N ou le P.
  • Les organismes consomment le carbone (20 000C: 1Fe)
  • Les organismes meurent et coulent au fond en emportant le carbone (CO2)
34
Q

Combien de temps prend le fer ajouté à la mer en grande quantité pour être consommé par les organismes ?

A

Autant de temps que tu prend à lire cette phrase, mais pas plus.

35
Q

Le phytoplancton (diatomées) séquestre t’il le CO2 rapidement?

A

Oui il le séquestre, mais il y a un délais car c’est le CO2 dissout qui est utilisé.
L’eau se rééquilibre ensuite lentement avec l’atmosphère.

36
Q

La mort des organismes peut elle apporter le carbone au fond de l’eau ? Pourquoi ?

A
  • Seulement 8% du carbone absorbé en surface atteint 120m
  • Le broutage par le zooplancton (respiration) et la minéralisation bactérienne (recyclage)empêche le carbone de couler.
  • Donc quand la biomasse maximale est atteinte il y a séquestration négligeable de carbone (équilibre respiration-photosynthèse)
37
Q

Quelles sont les sources de fer créant des blooms naturel ?

A
  • Éruptions volcaniques

- Apports importants de poussières du désert

38
Q

Pourquoi la concentration de silice de l’océan antarctique est 20x supérieure à celle de l’océan subantarctique pour presque autant d’azote ?

A

Il y aurais un fertilisation en fer dans le subantarctique et pas dans celui arctique ?

39
Q

À quoi le zinc est utile aux organismes ?

A
  • Composante de l’anhydrase carbonique:

HCO3 -> CO2+ OH

40
Q

À quoi le nickel est utile aux organismes ?

A
  • Composant de l’uréase servant à cataboliser l’urée comme source d’azote
41
Q

Qu’es-ce qui arrive au mercure dans l’océan ?

  • source
  • réaction chimques
A
  • Source: déposition atmosphérique
  • Re-volatilisation rapide donc peu retrouvé dans l’eau
  • Converti en méthylmercure dans les eaux anoxiques
  • bioaccumulation et danger pour l’homme
42
Q

À quoi le manganèse est utile aux organismes ?

A
  • Essentiel à la photosynthèse

- non limitant

43
Q

Quelle est l’origine du manganèse océanique ?

A
  • Atmosphérique
  • Rivières (peu)
  • Source hydrothermales (peu)
44
Q

Le manganèse est plus abondant à quelle profondeur ?

A

Plus abondant à la surface, contrairement aux métaux donc la source est le mélange de eaux.

45
Q

Quel genre de vie se développe autour des source hydrothermales ?

A
  • Archées
  • Vers tubicoles géants
  • Mollusques
  • Crustacés
46
Q

ou retrouve-t-on les sources hydrothermales

A

En profondeur sur les dorsales océaniques

47
Q

Comment se forment les sources hydrothermales ?

A

1- L’eau s’infiltre lentement dans les sédiments
2- Elle se réchauffe et récolte des minéraux en approchant du noyaux
3- Sa température augmente et elle remonte pour être expulsé

48
Q

Quelle est la composition de l’eau qui s’infiltre et de celle qui resort par les cheminés ?

A

Infiltration:

  • 2 degrés
  • PH: 7,8
  • Oxydante
  • SO4
  • pauvre en minéraux

Cheminé:

  • 350 degrés
  • PH:3.5
  • Réductrice
  • H2S
  • Riche en Fe, Mn, Zn, Cu
49
Q

Les sources hydrothermales sont elles importantes dans leur apports en minéraux aux grands cycles biogéochimiques ?

A

oui pour le Ca, le Mg et le SO4

50
Q

Quels sont les 4 différents types de sources hydrothermales ? Sans description

A

1- Fumeurs noir
2- Fumeurs blancs
3- Émissions diffuses
4- Sources froides

51
Q

Décrire les fumeurs noir.

emplacement et forme

A
  • Sur les dorsales

- forment des cheminés

52
Q

Décrire les fumeurs blancs.

composé rejeté et température

A
  • Sulfate de calcium

- 200 à 300 degrés

53
Q

Décrire les émissions diffuses.

forme et température

A
  • Suintement dilué en surface

- 3 à 50 degrés

54
Q

Décrire les sources froides.

similarité avec celles hydrothermales, emplacement

A
  • Abrite des écosystèmes chimiosynthétiques similaires

- Sur les marges continentales

55
Q

Les sources froides sont elles importantes dans les cycles biogéochimiques ?

A

Non, elles ont une contribution connue mineure.

56
Q

Comment la vie se développe dans les sources hydrothermales sans lumières ?

A
  • La source d’énergie primaire est le sulfure d’hydrogène (H2S)
  • Les organismes utilisent aussi l’O2 et le CO2
  • Ils produisent ainsi des hydrates de carbone (CH2O)
57
Q

Le H2S est-il la seule source d’énergie des sources hydrothermales ?

A

Non, des bactéries utilisent d’autres composés comme: CH4, H2, métaux réduits

58
Q

combien de temps vie une source hydrothermale?

A

Environ 10 ans seulement

59
Q

Une source hydrothermale dans des eaux anoxiques pourrait-elle abriter de la vie ?

A

Non, les réactions d’oxydation pour tirer de l’énergie des composés nécessitent l’oxygène comme accepteur de protons (H)

Biogéochimie (6 decks)

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