Silice et métaux trace Flashcards
Le silicium est un composé présent en grande quantité sur terre ?
OUI, c’est le second principal constituant de la croute terrestre après l’O2.
Quelles sont les 2 particularités du cycle du silicium ?
1- seulement des formes inorganiques
2- Pas de phase gazeuse
Sous quelles 3 formes (nom et formule) retrouve t’on le silicium (Si) dans son cycle ?
- Forme ionique: Silicate (SiO4-) dissout
- Silice (SiO2) dans les frustules
- Opale: Silice hydraté
Quelles sont les sources de silicium pour les océans ?
1- Rivières (89%) (via lessivage de la roche)
2- ¨Poussières (8%)
3- Sources hydrothermales (3%)
Quels organismes utilisent la silice ?
1- Diatomées 2- Silicoflagellé 2- Éponges 2- Radiolaires 2- autres
Quels est le rapport Redfield incluant la silice ?
106C : 15Si : 16N : 1P
Quel est le TRM du silicium dans les océans ?
15 000 ans
Quels sont les puits pour le silice
1- Sédimentation biogénique
Qu’es-ce qui arrive aux coquilles de silice qui coulent vers le fond ?
Elles sont dissoutes en grande partie
Quel océan a la plus grande concentration de silice ?
le Pacifique,
Il est plus agé
Ou précipite la majorité de la silice mondiale (70%) ? Pourquoi ?
L’océan Austral,
la silice est moins soluble dans les eaux froides, donc elle atteint de fond.
Y a-t-il recyclage de la silice dans la colonne d’eau ? comment ?
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
À quels autres cycles est lié celui de la silice ?
- Calcium via la production de silicates de calcium
- Carbone via la production de carbonate de calcium qui libère la silice
Chez le plancton, nommez des macronutriments abondants.
C H O Cl Ca S Na K Mg
Chez le plancton, nommez des macronutriments souvent limitants.
N
P
Si
Chez le plancton, nommez des micronutriments.
Cu Mn Mo Fe Zn Vitamines
Quel est le rapport Redfield pour le fer ?
20 000C : 1Fe
Qu’es ce qui arrivé au fer dissout dans l’océan primitif ?
Le Fe(+II) a été oxydé en Fe(+III) et a précipité quand la photosynthèse a commencé. (2Fe(OH)3)
Quel proportion du fer de l’océan est bio-disponible de nos jours ?
Seul le fer soluble ( Fe(+II) ). Il représente 0,1% du fer total
Ou se trouve le fer non-disponible pour les organismes (99,9%) ?
- précipité au fond et dans la croute terrestre
- Dans les organismes
- Sous forme ionique (FeCl, FeOH)
Quelle stratégie utilisent certains organismes pour s’accaparer le fer ?
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)
Quels s ont les 2 origines des chélateurs organiques ? Donner des exemples
1- Décomposition de matière organique (a.a., A. humique, A. domoïque)
2- Produit par les organismes vivants (Sidérophores par les cyanobactéries)
Ques-ce qu’un chélateur ?
Une substance qui se lie à une autre substance et la rend insoluble.
Quelle est la concentration en fer des eaux côtières en fer (bcp/moyen/peu)? De quoi cette concentration dépend?
Beaucoup
Il est apporté par le lessivage
Quelle est la concentration en fer des eaux du large en fer (bcp/moyen/peu)?
Faible
Le fer est-il plus abondant en surface ou en profondeur ?
en profondeur, comme tout le reste.
Qu’es-ce qu’un Eddies ?
Une gyre riches en fer qui part de la côte vers le large. Elle peut persister des années.
Qu’est ce qui cause un Eddies ?
Une anomalie de la hauteur de l’océan (+20cm)
Quelles sont les sources de fer pour l’océan ?
1- Apports éoliens
2- Mélange et diffusion verticale
3- L’advection (Eddies)
Expliquer les grande lignes du recyclage du fer dans l’océan.
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
Qu’es-ce qui est responsable de HNLC ?
Limitation en fer
À quoi le fer est utile pour les organismes ?
- Composante de plusieurs enzymes:
Nitrate reductase, ferrodoxines…
Quel serais le bénéfice de le fertilisation en fer des eaux?
- 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)
Combien de temps prend le fer ajouté à la mer en grande quantité pour être consommé par les organismes ?
Autant de temps que tu prend à lire cette phrase, mais pas plus.
Le phytoplancton (diatomées) séquestre t’il le CO2 rapidement?
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.
La mort des organismes peut elle apporter le carbone au fond de l’eau ? Pourquoi ?
- 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)
Quelles sont les sources de fer créant des blooms naturel ?
- Éruptions volcaniques
- Apports importants de poussières du désert
Pourquoi la concentration de silice de l’océan antarctique est 20x supérieure à celle de l’océan subantarctique pour presque autant d’azote ?
Il y aurais un fertilisation en fer dans le subantarctique et pas dans celui arctique ?
À quoi le zinc est utile aux organismes ?
- Composante de l’anhydrase carbonique:
HCO3 -> CO2+ OH
À quoi le nickel est utile aux organismes ?
- Composant de l’uréase servant à cataboliser l’urée comme source d’azote
Qu’es-ce qui arrive au mercure dans l’océan ?
- source
- réaction chimques
- 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
À quoi le manganèse est utile aux organismes ?
- Essentiel à la photosynthèse
- non limitant
Quelle est l’origine du manganèse océanique ?
- Atmosphérique
- Rivières (peu)
- Source hydrothermales (peu)
Le manganèse est plus abondant à quelle profondeur ?
Plus abondant à la surface, contrairement aux métaux donc la source est le mélange de eaux.
Quel genre de vie se développe autour des source hydrothermales ?
- Archées
- Vers tubicoles géants
- Mollusques
- Crustacés
ou retrouve-t-on les sources hydrothermales
En profondeur sur les dorsales océaniques
Comment se forment les sources hydrothermales ?
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
Quelle est la composition de l’eau qui s’infiltre et de celle qui resort par les cheminés ?
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
Les sources hydrothermales sont elles importantes dans leur apports en minéraux aux grands cycles biogéochimiques ?
oui pour le Ca, le Mg et le SO4
Quels sont les 4 différents types de sources hydrothermales ? Sans description
1- Fumeurs noir
2- Fumeurs blancs
3- Émissions diffuses
4- Sources froides
Décrire les fumeurs noir.
emplacement et forme
- Sur les dorsales
- forment des cheminés
Décrire les fumeurs blancs.
composé rejeté et température
- Sulfate de calcium
- 200 à 300 degrés
Décrire les émissions diffuses.
forme et température
- Suintement dilué en surface
- 3 à 50 degrés
Décrire les sources froides.
similarité avec celles hydrothermales, emplacement
- Abrite des écosystèmes chimiosynthétiques similaires
- Sur les marges continentales
Les sources froides sont elles importantes dans les cycles biogéochimiques ?
Non, elles ont une contribution connue mineure.
Comment la vie se développe dans les sources hydrothermales sans lumières ?
- 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)
Le H2S est-il la seule source d’énergie des sources hydrothermales ?
Non, des bactéries utilisent d’autres composés comme: CH4, H2, métaux réduits
combien de temps vie une source hydrothermale?
Environ 10 ans seulement
Une source hydrothermale dans des eaux anoxiques pourrait-elle abriter de la vie ?
Non, les réactions d’oxydation pour tirer de l’énergie des composés nécessitent l’oxygène comme accepteur de protons (H)
