Ecole Interfacultaire de Bioingénieurs Campus du Solbosch – CP 165/05 Avenue F. D. Roosevelt, 50 B-1050 Bruxelles (Belgium) Tél. 32 -2 2 650 29.03 – Fax 32-2 650 35.38 Email : [email protected] http://www.ulb.ac.be/interfac/eib PROPOSITIONS DE THEMES DE MEMOIRES DE FIN D'ETUDES (pour les étudiants qui seront en MA2 en 2012-2013) THEME 1 : Étude de la capacité d’adsorption du phosphore sur la matière en suspension lors du mélange dans l’estuaire de l’Escaut Le phosphore inorganique dissous (orthophosphate, PO4) est un des éléments essentiels pour les organismes aquatiques. Un excès de ce nutriment peut induire le phénomène d’eutrophisation du milieu, causant une dégradation de la qualité des eaux. Le phosphore s’adsorbe fortement mais réversiblement sur beaucoup de formes minérales particulaires présentes dans les sols et dans la matière en suspension des rivières. Dans le sol, ce processus limite la lixiviation du phosphore soluble aussi longtemps que la saturation du processus d'adsorption n'est pas atteinte, ce qui pourrait être le cas dans les sols fortement fertilisés. Dans les rivières, ce processus est responsable d'une rétention significative permanente ou transitoire de phosphore par sédimentation de la matière en suspension. Ce mémoire propose d’étudier la cinétique d'adsorption-désorption de l'orthophosphate dans les sols aux conditions de laboratoire et celles rencontrées sur le terrain. La méthodologie consiste à effectuer des expériences d’adsorption/désorption avec de la matière particulaire provenant des sols du bassin versant de l’Escaut et de la matière en suspension de l’estuaire de l’Escaut. Le but est d’évaluer la capacité d’adsorption du phosphore sur différents types des sols et de quantifier le processus d’absorption/désorption du phosphore lors du mélange estuarien. Le dosage du phosphore se fait par colorimétrie. Promoteur Unité de Recherche e-mail Téléphone Campus Lei Chou Service de Biogéochimie et Modélisation du Système Terre [email protected] 02 650 5237 Plaine THEME 2 : Étude de la solubilité du fer dans les aérosols atmosphériques dans le contexte de la fertilisation des océans Le phytoplancton est à la base de l’ensemble de l'écosystème marin. D'autre part, la croissance phytoplanctonique et l'augmentation de la photosynthèse, qui en découle permettent la fixation d'une quantité importante de CO2 atmosphérique. Cette fixation de carbone par le phytoplancton est l'un des principaux forçages du climat de la Terre. Dans de larges zones de l’océan pélagique (i.e. éloignées des côtes), la croissance phytoplanctonique est limitée par la disponibilité de certains micro- et macronutriments comme le Fe ou le P. Dans ces zones océaniques, les apports de poussières atmosphériques (aérosols) sont les principales sources de Fe et de P qui assurent la croissance du phytoplancton. Le travail vise à (i) quantifier la biodisponibilité du Fe et du P dans des échantillons naturels de poussières atmosphériques (ii) identifier la ou les sources minérales du Fe et P dans les échantillons de poussières (iii) mesurer l'impact de ces poussières atmosphériques sur la croissance phytoplanctonique au travers d'expériences de cultures. L'approche développée dans le cadre de ce mémoire sera résolument interdisciplinaire: de la chimie atmosphérique à l'océanographie chimique en passant par la minéralogie. L'étudiant(e) sera formé à une large gamme de techniques expérimentales (dissolution, extraction, cultures), de microscopie électronique et d'outils théoriques de modélisation géochimiques. Promoteur Unité de Recherche e-mail Téléphone Campus Lei Chou Service de Biogéochimie et Modélisation du Système Terre [email protected] 02 650 5237 Plaine Co-promoteur Unité de Recherche e-mail Téléphone Campus Steeve Bonneville Service de Biogéochimie et Modélisation du Système Terre [email protected] 02 650 2204 Solbosch THEME 3 : Étude de la dissolution des carbonates biogènes dans le contexte de l’acidification des océans L’état de saturation (Ω) de l’eau de mer de surface par rapport aux carbonates biogènes produits par les organismes calcifiants est en train de diminuer à cause de l’augmentation de l’invasion du CO2 anthropique dans l’eau de mer et de l’acidification des océans. Ceci entraînera une dissolution des phases carbonatées plus solubles et moins stables, telles que les calcites magnésiennes. Ce mémoire propose d’étudier la cinétique de dissolution des carbonates biogènes, tels que coccolithophore, foraminifère ainsi que les organismes benthiques calcifiants qui forment des squelettes de calcites contenant une quantité non-négligeable de magnésium. La méthodologie consiste à effectuer des expériences de dissolution dans de l’eau de mer synthétique aux conditions bien contrôlées (température, pCO2, etc.). La solubilité de ces phases sera également déterminée. L'objectif est de comprendre les divers processus contrôlant la dissolution de ces phases biogéniques en réponse à l'acidification des océans. Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour paramétriser les constantes cinétiques de dissolution des carbonates dans des modèles biogéochimiques océaniques et pour contraindre la solubilité de ces phases biogéniques dans la colonne de l'eau. Les paramètres à analyser sont pH, alcalinité, etc. Promoteur Unité de Recherche e-mail Téléphone Campus Lei Chou Service de Biogéochimie et Modélisation du Système Terre [email protected] 02 650 5237 Plaine