Biogéochimie ISotopique et Expérimentale BISE

Summary

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Responsables de l'équipe

Gwenaël Imfeld & Damien Lemarchand

Présentation

Il s'agit de comprendre et de prédire les processus de transfert et de transformation de la matière dans la Zone Critique*. Cette zone, comprise entre le socle rocheux et l’atmosphère, est notamment fondamentale pour les cycles de l’eau, des nutriments et des contaminants, et critique car elle concentre la plupart des activités humaines.

L'équipe développe des outils biogéochimiques et isotopiques qu'elle applique via des approches expérimentales en laboratoire et sur sites naturels à l’échelle des bassins versants

*La Zone Critique désigne la pellicule la plus externe de la planète Terre, celle qui est le siège d'interactions chimiques entre l'air, l'eau, les organismes et les roches.

Etude des sites naturels

 L’équipe développe un ensemble de travaux s’appuyant notamment sur l’approche isotopique pour déterminer :

  • la chronologie des étapes de formation et d’évolution des profils d’altération (U-Th-Ra),
  • les échanges et les transferts sol-végétation (Li, B, Ca, Sr, Cu, Zn,…), ou encore
  • la transformation de micropolluants en analyse isotopique composé-spécifique (CSIA).                          

On identifie ainsi mécanismes et vitesses d'altération des minéraux ou encore les signatures des mécanismes de transformation à l’interface eau/soL/organismes.

Ces travaux s’appuient notamment sur la confrontation entre les résultats issus de l’expérimentation au laboratoire et les observations dans les bassins versants expérimentaux du Strengbach OHGE (forestier) et de Rouffach (viticole).

Etudes expérimentales

Notre démarche consiste à :

  • Décrire les mécanismes et formuler les lois cinétiques des interactions eau-minéraux/sol-organismes
  • Développer des traceurs de ces interactions et des processus de transformation
  • Concevoir des approches expérimentales en laboratoire et/ou sur le terrain, en mettant en jeu des systèmes d’interfaces simples ou proches de la complexité naturelle.

Cette démarche permet, par exemple, de comprendre la relation entre les processus réactionnels à l’échelle cristalline et les taux de dissolution à l’échelle macroscopique.

Thèmes transverses  TRHYCO & BISE

  • Recharge et transferts hydrogéochimiques dans les nappes alluviales
    • Recharge et transfert de solutés vers la nappe en zones alluviales inondables
    • Effets de la contamination par les chlorures
    • Effets des changements climatiques sur la dynamique et la vulnérabilité de la nappe alluviale du Rhin Supérieur
  • Réponses des processus de surface et sub-surface aux modifications du milieu et du climat
    • Caractérisation des réservoirs hydrogéochimiques et détermination des temps de résidence des eaux dans ces différents réservoirs
    • Rôle des phases minérales mineures et secondaires dans l’acquisition des caractéristiques chimiques des eaux
    • Réponses des processus d’érosion aux modifications du milieu
  • Caractérisation des sources de pollution : stockage des déchets et bio-rémédiation
    • Stabilité des matrices de confinement et des barrières ouvragées pour les sites de stockages
    • Dégradation des pesticides dans le bassin d’orage de Rouffach