Étude des processus biogéochimiques du Fe et des ET dans les sédiments, leur remobilisation/piégeage et la transformation des particules du Rhône.
Zone de dépôt majeure des particules organiques et inorganiques transportées depuis les continents, le compartiment benthique joue un rôle central dans les cycles biogéochimiques des marges continentales. Au cours de leur enfouissement ces particules vont être reminéralisées entraînant la remobilisation de nombreux éléments chimiques, tels que l’azote, le phosphore, le fer et les éléments traces métalliques (ET) et métalloïdes. Ces éléments, pour beaucoup essentiels au fonctionnement des écosystèmes côtiers, pour d’autres contaminants, peuvent être transférés vers la colonne d’eau, influençant ainsi la productivité et la qualité des eaux côtières et océaniques.
L’exemple du Fer est assez parlant : Cet élément, fortement limitant dans l’océan pour la production primaire, joue un rôle clé dans la reminéralisation de la matière organique. En effet, les oxydes de fer constituent des oxydants majeurs dans les sédiments et leur réduction libère du fer dissous dans les eaux interstitielles. L’immobilisation du fer par réoxydation dans les sédiments oxygénés de surface limite son transfert vers la colonne d’eau, mais certaines conditions (désoxygénation, présence de ligands organiques) peuvent intensifier ce transfert. Les éléments traces, souvent associés à la matière organique ou aux oxydes de fer, subissent des cycles similaires en lien avec la diagenèse du Fe. Les flux de ces éléments provenant du sédiment sont très mal quantifiés, par manque de données et d’outils permettant de les mesurer in situ.
La campagne BentFeET qui s’est déroulée du 17 au 30 juillet 2026, à bord du Navire océanographique « Téthys 2 » portait sur :
- L’identification et la localisation des processus biogéochimiques impliqués dans la remobilisation/piégeage du Fe et des ET dans les sédiments de surface.
- La caractérisation des processus diagénétiques généraux afin de comprendre le fonctionnement biogéochimique du compartiment benthique et de la transformation des particules apportées par le Rhône le long d’un transect côte-large, du prodelta du Rhône au talus continental.
- Établir une première évaluation de l’importance des flux benthiques en Fe et ET sur le fonctionnement biogéochimique de la zone côtière.
Cette campagne s’est faite avec la collaboration des laboratoires LSCE (CEA-CNRS-UVSQ), CHROME (Université de Nîmes), Georgia Tech (USA) et GEOPS d’Orsay et grâce au financement de la Graduate school de l’Université Paris-Saclay.
Durant la campagne des mesures in situ ont été effectuées à l’aide de landers (véhicules sous-marins instrumentés) ainsi que des prélèvements de sédiments à l’aide d’un carottier multitube et d’eau à l’aide d’une rosette-CTDO2 . Les carottes prélevées ont permis le prélèvement d’eaux interstitielles et de sédiment mais aussi la réalisation de profils polarographiques afin d’analyser l’ensemble des processus diagénétiques et flux benthiques associés pour le fer et les éléments traces et d’en évaluer leur contribution pour la colonne d’eau du Golfe du Lion. Ces travaux ont été réalisés selon un transect cote-large depuis le prodelta du Rhône (voire carte ci-dessus) avec de forts apports sédimentaires annuels, jusqu’au talus continental où les sédiments sont plus anciens et plus fins avec la présence de couches néphéloides. Ce transect permet d’étudier des conditions physicochimiques contrastées et d’intégrer les effets d’âge des dépôts particulaires et leur historique d’accumulation.
La collaboration avec le Georgia Tech permettra de comparer le Golfe du Lion avec les résultats obtenus sur les marges atlantiques de la côte Est des Etats-Unis (Cape Lookout, Curritiuke Slide and Long-Island slope) qui sont caractérisées par des apports particulaires importants en matière organique et la présence de couches néphéloïdes benthiques.