Chimie des Environnements Marins (CEM)

Responsables: Stéphane Mounier et Stéphanie Jacquet

L’équipe Chimie de l’Environnement Marin (CEM) se focalise sur plusieurs questions environnementales :

la caractérisation et la quantification d’éléments organiques et inorganiques en milieu marin,
l’estimation de leur flux du continent vers les océans et leur suivi par des moyens optiques,
la définition de leurs sources et leur devenir dans la colonne d’eau,
l’impact de la diagénèse sédimentaire sur les apports anthropiques.

Ces thématiques s’insèrent dans la problématique générale de la compréhension du cycle des éléments et de l’impact de l’anthropisation des milieux, phénomènes cruciaux dans le contexte du changement climatique global.

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Étude de la matière organique naturelle (MON)

Étude de la Matière Organique Naturelle (MON) par la combinaison d'approches moléculaires et optiques et l'identification de traceurs, permettant de déterminer les sources principales de la MON (terrigène, marine, atmosphérique, sédimentaire, ...) et évaluation des sources et de la variabilité spatio-temporelle de la MON chromophorique (CDOM) par l’utilisation de mesures optiques de laboratoire et in situ (absorbance, fluorescence, radiométrie) :

Évaluation des processus de biodégradation et dedégradation abiotique (ex. photodégradation) de la MON. Les processus majeurs contrôlant sa composition, ses propriétés et sa réactivité en milieu marin,
Caractérisation structurelle de la MON.

Traceurs organiques et inorganiques pour l'étude des cycles biogéochimiques en milieu marin

Cycle du carbone en milieu océanique – flux, traceurs de l'export, de la minéralisation et de la dégradation de la MON,
Quantification des flux et modélisation du transfert de matières aux interfaces atmosphère/océan, fleuve/zone côtière, eau/sédiment, marge/océan ouvert, océan de surface/zone mésopélagique/domaine bathypélagique, zones frontales et provinces biogéochimiques,
Développement de traceurs spécifiques (Ba, Ti, Hg, 13 C, 14 C, sucres, lipides, ...) pour l'étude de processus (minéralisation, photodégradation, dépôt atmosphérique, circulation océanique, ...)

Étude intégrée des sources, du comportement, des processus de transformation et du devenir des contaminants organiques et inorganiques

Niveaux, sources et transfert des contaminants historiques (métaux/métalloïdes, HAPs, PCBs, ...) et émergents (Ag, Gd, Pt, phtalates, OPEs ...) entre les compartiments environnementaux, impact d'évènements intenses naturels ou anthropiques (ex. tempête, crue, dragage, rejets industriel/urbain, ...),
Influence de la spéciation des contaminants sur leur biodisponibilité et leur impact pour les premiers niveaux trophiques,
Transfert des contaminants dans les réseaux trophiques, processus de bioaccumulation et bioamplification,
Cycle biogéochimique du Hg en milieu marin : sources anthropiques vs. naturelles, échanges et transformations, influence des communautésmicrobiennes,
Rôle de la MON et des microplastiques dans le comportement et le transfert de contaminants,
Impact du Black Carbon sur le transfert de contaminants et le cycle des éléments.

Outils et développement analytique

Développement de capteurs in situ pour le suivi de la MON (ex.Fluorescence, Raman, Laser),
Développement de capteurs spécifiques aux contaminants chimiques (ex. HAPs par fluorescence, métaux par polymères fonctionnalisés, Hg par nanoparticules d'Au fonctionnalisées, ...) et à des traceurs urbains (ex. Bactéries fécales par fluorescence),
Modélisation géochimique de la spéciation et du transfert des contaminants,
Techniques de traitement du signal, traitement statistique des données, ...