La mesure du méthane dissous dans les zones d’accumulation marines et continentales par microGC

Présentation

Depuis 2017, l’équipe OCEANIS utilise une microGC 490 de marque « Agilent », commercialisée par la société SRA, afin de mesurer le méthane dissous dans les eaux interstitielles des sédiments marins.

Il existe plusieurs versions de la MicroGC 490 Agilent mais celle de l’équipe OCEANIS est la version à deux voies. Notre microGC, ensemble pré-intégré, comprends un injecteur à Contrôle électronique de Gaz (EGC), une colonne et un détecteur micro TCD. Un ordinateur avec le logiciel de contrôle Soprane, complète le système.

La microGC 490 est un appareil miniaturisé (15 cm x 30 cm x 27 cm) pouvant être facilement embarqué. Il possède un seul gaz vecteur, de l’hélium (5,5 bar). L’étalonnage de l’appareil est linéaire (entre 0.01% et 90 %)et se fait avec un seul point de gaz Méthane étalon à 1% dans un flacon de 20 ml, flushé pendant 5 minutes.

Pour la mesure des fluides interstitielles, on utilise la méthode du « head space » (espace d’air). Le prélèvement des échantillons se fait en déposant 6 ml de sédiment dans un flacon en verre de 60 ml (prépesé) contenant 35 ml d’une solution de KOH à 1 mol/l permettant de laisser un head-space d’environ 20 ml et de conserver l’échantillon dans le temps. Le flacon de prélèvement est immédiatement bouché par un septum puis scellé avec une capsule d’aluminium et enfin agité vigoureusement. Les échantillons sont ensuite stockés tête en bas, au frais et à l’abri de la lumière. Ils se conservent ainsi, plusieurs semaines.

L’espace d’air (head-space) présent dans les échantillons

Une fois au laboratoire, la mesure se fait par 3 pompages successifs de 2 ml du Head-Space, à pression atmosphérique. L’analyse d’un échantillon prend environ 5 minutes.

L’équipe OCEANIS utilise majoritairement cette microGC pour mesurer le méthane dans la colonne sédimentaire des carottes d’interface prélevées dans le delta du Rhône. Nous avons également mesuré le méthane interstitiel dans les vasières de la Loire. Par ailleurs et afin de bien qualifier les mesures, une intercomparaison avec Laura Lapham, de l’université du Maryland, spécialiste du Méthane dissous, a été effectuée et a montré des résultats très cohérents. Enfin étant donné la gamme de concentrations mesurables, les teneurs en méthane dans la colonne d’eau ne sont généralement pas détectables. Cependant, nous avons pu mesurer les teneurs en méthane dans l’eau du Lac Pavin , au niveau de la transition des couches oxique et anoxique où le méthane s’accumule.