La Recherche

T8.5. Biogéochimie isotopique du mercure.

Nous explorons au GET depuis 2005 les variations isotopiques du mercure (Hg) en milieu naturel. Si notre principal objectif est de contribuer, à travers l'isotopie combinée à l’étude de la spéciation de cet élément dans l’environnement, à une meilleure compréhension de l'impact des pollutions, nous nous intéressons également à comprendre les mécanismes de fractionnements isotopiques de Hg et l’utilisation potentielle de cet élément comme traceur paléogéochimique. La valorisation des rapports isotopiques du mercure comme traceur de processus et/ou de sources est très prometteuse en raison des nombreux fractionnements dépendants (MDF) et indépendants de la masse (MIF) déjà mesurés pour cet élément.  Avec sept isotopes stables, pas moins de quatre signatures isotopiques, δ202Hg, Δ199Hg, Δ200Hg, Δ201Hg sont à disposition pour identifier et quantifier les flux de mercure dans tous les réservoirs biogéochimiques de notre planète.

Nos travaux récents ont illustré les fractionnements isotopiques des émissions volcaniques (Zambardi et al. 2009),  la relation isotopique entre un régime alimentaire piscivore et le Hg dans les cheveux des populations Amazoniennes ou des orpailleurs (Laffont et al. 2009 et 2011), l'effet du réchauffement climatique sur le cycle du mercure en Arctique (Point et al. 2011), et un premier modèle globale du MIF du mercure (Sonke, 2011). Sans exception, toutes nos études sont réalisées en collaboration avec des partenaires au sein de l’OMP (Laboratoire d’aérologie, LEGOS, EcoLab), en France (CRPG, IPREM) ou internationales (NIST, CAS, UMSA, etc.).

Nos projets en cours (ANR MERCY, ANR RIMNES, ERC MERCURY ISOTOPES, ECCO COMIBOL) continuent à explorer les isotopes de Hg comme traceurs en milieux extrêmes comme l'Arctique ou en haute montagne (Lac Titicaca-Altiplano Bolivien et Pic du Midi en France) ou en milieu tropical, comme marqueur d'exposition humaine en Asie et en Guyane, et comme traceur de source d’émissions anthropiques comme par exemple les centrales à charbon.
Contacts: Jeroen Sonke, Laurence Maurice, David Point

Site web du groupe mercure

Tourbiere du Pinet (Pyrenees) - carottage de 5m de tourbe

Tourbière du Pinet (Pyrénées) - carottage de 5m de tourbe

Amérindiens en Guyane - Etude du Hg dans les cheveux

Étude des sources de Hg dans les cheveux des Amérindiens de Guyane - Programme RIMNES (Crédit: C. Furger)

LacTiticaca

Lac Titicaca. Photo: David Point

Blibliographie:

Laffont, L., Sonke, J.E., Maurice Bourgoin, L., Hintelmann, H., Pouilly, M., Sanchez-Bacarreza, Y., Perez, T., Behra, Ph. (2009) Effects of fish diet on anomalous mercury isotopic compositions of human hair in the Bolivian Amazon. Environmental Science and Technology, v.43, p.8985.

Zambardi, T., Sonke, J.E., Toutain, J-P., Sortino, F. Shinohara, H.(2009) Mercury emissions and stable isotopic compositions at Vulcano Island (Italy). Earth and Planetary Science Letters, Vol. 277, p.236.

Sonke, J.E. (2011). A global Hg isotope box-model for mass-independent Hg isotope fractionation. Geochimica et Cosmochimica Acta, v75, p4577-4590.

Point, D., Sonke, J.E, Day, R.D., Rosenau, D.G., Hobson, K.A., Vanderpol, S.S., Moors, A.J., Pugh, R.S., Donard, O. F. X., and Becker, P. B., (2011). Methylmercury photodegradation influenced by sea ice cover in Arctic marine ecosystems. Nature Geoscience, v4, p188-194.

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