Presentation FROGs 2012 - A Mahamat Ahmat

Rôle de l’adsorption dans la préservation de la matière organique sédimentaire. Etude en contexte marin productif (Baie d’Antofagasta, Chili).

Adoum Mahamat Ahmat1,2,3, Mohamed Boussafir1,2,3, Claude Le Milbeau1,2,3, Régis Guégan1,2,3

1 Univ d’Orléans, ISTO, UMR 7327, 45071, Orléans, France
2 CNRS/INSU, ISTO, UMR 7327, 45071 Orléans, France
3 BRGM, ISTO, UMR 7327, BP 36009, 45060 Orléans, France

Résumé :

Les relations organo-minérales constituent une thématique peu étudiée malgré leur fort potentiel d’application. Compte tenu des enjeux, tant industriels que fondamentaux, une meilleure connaissance du processus de floculation organo-minérale représente une problématique majeure pour la communauté des organiciens. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet de recherche CESSUR (INSU) de l’ISTO. Dans ce projet, l’étude réalisée avait pour objectif majeur de tester le rôle des argiles dans l’adsorption et la fossilisation de la MO sédimentaire en environnement marin productif.
A cet effet, trois types argileux (2 smectites et une kaolinite) ont été disposés au sein d’une colonne d’eau marine (Baie d’Antofagasta, Chili). Le contenu organique des eaux et des complexes organo-minéraux ont été suivi par différents moyens analytiques (Py-CG/SM, Analyseur de COD, DRX, Spectrométrie IR). Trois conclusions majeures ont été tirées de cette étude: (i) L’augmentation du Carbone Organique Dissous(COD) a été mise en évidence dans les eaux aux contacts des différents supports argileux. Cet effet d’attraction des argiles vis-à-vis du matériel organique ambiant, mis en lumière ici en milieu marin, est similaire à celui mis en évidence par Drouin (2007) en domaine continental lacustre.(ii) Les familles moléculaires privilégiées au cours du processus de floculation organo-minérale dans la colonne d’eau ont été déterminées. Les acides gras linéaires constituent la famille la plus importante adsorbée au cours de nos expérimentations. D’autres part, la zone anoxique proche de l’interface eau/sédiment s’est révélée être la plus favorable à la floculation. Il a également été observé que les smectites en général sont plus efficace que la kaolinite dans le phénomène d’adsorption. (iii) les modes physiques d’association organo-minérales montrent que les surfaces argileuses sollicitées sont principalement externes. Les comparaisons des masses moléculaires théoriquement adsorbables sur les monocouches argileuses et celles réellement quantifiées ont démontrés qu’une très faible proportion de cette surface est mise à contribution. Il en a été déduit que la liaison organo-minérale est un phénomène d’adsorption localisé sur quelques sites de la surface argileuse.