Origin, quality and reactivity of organic matter in the sediments of the Rhône prodelta and adjacent shelf (Gulf of Lions, France). - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2011

Origin, quality and reactivity of organic matter in the sediments of the Rhône prodelta and adjacent shelf (Gulf of Lions, France).

Origine, qualité et réactivité de la matière organique d'origine continentale dans les sédiments du prodelta du Rhône et sur le plateau adjacent

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Abstract

The Rhône River is the major source of freshwater and terrigenous material to the Mediterranean basin. The Rhône prodelta is characterised by high deposition rates and efficient transformation of sedimentary organics, which is typical for deltaic environments. This raised the question of the fate of these large quantities of organic carbon, delivered by the river to the coastal marine environment, and particularly the impact on benthic microbial community and organic matter recycling efficiency. The multi-disciplinary program " Climate and Human-induced Alterations in Carbon Cycling at the River seA connection " (CHACCRA) was designed to study the fate of nutrients and organic matter delivered by the Rhône River in the prodelta and its adjacent shelf. Sediment cores were collected in the Rhône river mouth and the distal area during four field campaigns (April 2007, May 2008, December 2008 and June 2009). Bulk parameters (grain size, total nitrogen and organic carbon) were analysed to investigate the distribution gradient and location of the flood deposit. In addition, molecular-level proxies (pigments, fatty acids, total and bioavailable amino acids) were used to assess the origin, quality and state of degradation of the organic matter in the sediments. Bacterial community structure was characterised using capillary electrophoresis-single strand conformation polymorphism (CE-SSCP) procedure. This work revealed gradients of origin and quality of organic matter from the river mouth to the open sea. Moreover, the influence of flood events is clearly visible in the nearshore sediments and the biochemical signatures of the deposits are specific to the type of flooding. Finally, the oxic degradation of sedimentary organic matter was assessed experimentally on sediments from the river mouth incubated 40 days at the laboratory. This experiment underlines the high biochemical reactivity of the organic matter labile fraction.
Le Rhône est la principale source d'eau douce et de matériels terrigènes vers le bassin méditerranéen. Le prodelta du Rhône est caractérisé par des taux d'accumulation sédimentaire élevés et par une reminéralisation intense de la matière organique sédimentée, ce qui est typique des environnements deltaïques. Une question est soulevée sur le devenir de ces grandes quantités de carbone organique délivrées par le fleuve vers le milieu marin et en particulier leur impact sur les communautés microbiennes benthiques et l'intensité du recyclage de la matière organique. Le programme multi-disciplinaire "Climate and Human-induced Alterations in Carbon Cycling at the River seA connection" (CHACCRA) a été conçu pour étudier le devenir des éléments nutritifs et de la matière organique délivrée par le Rhône sur la marge continentale adjacente. Lors de quatre campagnes de terrain réalisées en avril 2007, mai 2008, décembre 2008 et juin 2009, des carottes de sédiments ont été prélevées à l'embouchure du fleuve et sur le plateau adjacent. La contribution des apports continentaux et leur distribution ont été étudiées à l'aide de paramètres globaux (granulométrie, azote total et carbone organique), tandis que les descripteurs moléculaires (pigments, acides gras, acides aminés totaux et biodisponibles) ont permis de déterminer l'origine, et d'évaluer la qualité ainsi que l'état de dégradation de la matière organique dans les sédiments. La structure de la communauté bactérienne a été caractérisée par la technique de polymorphisme de conformation des simples brins par électrophorèse capillaire (CE-SSCP). Ces travaux mettent en évidence des gradients d'origine et de qualité depuis l'embouchure vers le large. De plus, l'influence des événements de crue est clairement visible dans les sédiments, et les signatures biochimiques des dépôts sont différentes selon le type de crue. Enfin, l'incubation des sédiments a permis d'évaluer la dégradabilité en condition oxique de la matière organique sédimentaire à l'embouchure et de montrer que la fraction labile était très réactive à la dégradation.
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Dates and versions

tel-00868557 , version 1 (01-10-2013)

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  • HAL Id : tel-00868557 , version 1

Cite

Solveig Bourgeois. Origine, qualité et réactivité de la matière organique d'origine continentale dans les sédiments du prodelta du Rhône et sur le plateau adjacent. Océanographie. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00868557⟩
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