Félicitations à Amel Nouara (équipe CEM) qui a soutenu sa thèse le jeudi 26 Septembre 2019

Sur le sujet suivant : "Développement d'outils analytiques pour la quantification et l'étude isotopique des composés organiques issus des feux de biomasse dans l'environnement".
Directeur de thèse :M. Richard Sempéré, Directeur de recherche CNRS
Co directeur : M. Christos Panagiatopoulos, Chargé de recherche CNRS
Résumé :

La pollution émise par les feux de biomasse (biomass Burning; BB) reste un problème majeur de santé publique et du changement climatique, car elle contribue de manière significative à augmenter les maladies cardiopulmonaires chez l'homme et affecte le bilan radiatif global terrestre. Afin d’améliorer notre compréhension sur l’origine et le devenir des composés issus des BB dans l’environnement, nous avons élaboré des nouvelles méthodes analytiques (isotopiques & chromatographiques) permettant de détecter et quantifier les anhydrosucres (traceurs spécifiques des BB) ainsi qu’un ensemble de sucres les plus abondants dans les écosystèmes naturels. Ces travaux ont été réalisés à partir d’échantillons issus du milieu terrestre et marin comme la matière organique particulaire marine (POM), la matière organique à haut poids moléculaire marine (HMWDOM), et les particules totales suspendues atmosphériques (TSP). La première méthode développée a permis d’effectuer des mesures isotopiques à l’échelle moléculaire des sucres par EA-IRMS (δ13C) et/ou EA-AixMICADAS (∆14C) après leur purification préalable par la chromatographie préparative HPLC-RI. Nos résultats ont montré la présence d’anhydrosucres dans la POM marine avec une signature isotopique terrestre (δ13C lévoglucosane = −27.2‰, et δ13C mannosane = −26.2‰), ce qui reflète un apport terrestre de ces sucres vers le milieu marin probablement par dépôt atmosphérique. De plus, la signature en radiocarbone du lévoglucosane (∆14C lévoglucosane = 33‰) issu des TSP atmosphériques indique une production récente de ce composé car il porte la signature isotopique du CO2 atmosphérique. La chromatographie HPAEC-PAD est la deuxième méthode développée dans ce travail pour la caractérisation de 17 sucres simples les plus répondus dans les écosystèmes naturels. Cette méthode a permis la première quantification des anhydrosucres dans la POM et l’HMWDOM marines à hauteur de 2% et 3% du total des sucres détectés respectivement. D’autre part, les émissions issues des BB ont été étudiées dans les aérosols de l’Est de la mer Méditerranée par un suivi des variations annuelles des anhydrosucres. Les résultats de cette étude ont montré la forte contribution des émissions issues des BB (13%) au pool de carbone organique dans les particules PM10 qui arrivent dans le bassin Est de la mer Méditerranée. Finalement, les méthodes développées dans cette étude ont montré leur grand potentiel pour quantifier et suivre la dynamique des composés issus des BB dans les environnements naturels. Il convient à présent de poursuivre ces études, plus particulièrement, pour améliorer nos connaissances sur le devenir des anhydrosucres dans la colonne d’eau et dans les sédiments marins (ce compartiment n’ayant jamais étudié) afin de comprendre l’impact des émissions issues des BB sur le milieu marin.

Mots clés : Feux de biomasse, Anhydrosucres, Analyses isotopiques spécifiques de carbone (CSIA), EA-IRMS et EA-AixMICADAS, Chromatographie préparative HPLC-RI, Chromatographie ionique HPAEC-PAD