UE Physicochimie des sols, eaux et sédiments (3 ECTS)

Objectifs :

Ce module vise a apporter une connaissance approfondie du fonctionnement bio-physico-chimique des environnements continentaux. La nature, l’origine, l’évolution et la réactivité des constituants organiques et minéraux de ces milieux seront décrits en détail au travers de l’analyse de systèmes géochimiques de référence tels que les sols tempérés et tropicaux, les lacs et les grands fleuves et leurs bassins versants, jusqu’à la sédimentation lacustre et estuarienne.

Une attention particulière sera portée sur les processus physicochimiques (dissolution, sorption, complexation) et biogéochimiques (réactions redox, métabolismes microbiens) qui contrôlent la dynamique des phases colloïdales (1 – 10 nm) et leur implication dans la dynamique des éléments majeurs et traces et des molécules organiques dans ces systèmes naturels.

Les outils et méthodes présentés pour répondre à ces questions permettent de prendre en compte les changements d’échelles spatiales (traçage des minéraux et des molécules) et temporelles (cinétique des réaction, datation des constituants).

 

Contenu :

L’UE comprends deux séances de 3h cours-TD hebdomadaires pendant 5 semaines :

  • Séance 1 : Altération des roches, dissolution-précipitation, cinétique des processus: exemple des sols tropicaux, méthodes de datation des sols, gisements latéritiques. (Thierry Allard - IMPMC/UPMC/CNRS)
  • Séance 2 : Réactivité des constituants minéraux des sols et des sédiments.  Les argiles et leurs propriétés de surface, sorption, échange cationique. (Philippe Cambier – EGC/ Agro-ParisTech/INRA)
  • Séance 3 : Nature, composition et évolution des matières organiques naturelles. Exemple des luvisols, podzols. (Isabelle Lamy – Pessac/INRA)
  • Séance 4 : Réactivité des matières organiques, complexation, NICA-Donnan model (Isabelle Lamy – Pessac/INRA)
  • Séance 5 : Adsorption non-ionique (Claire Sophie Haudin - Agro-ParisTech/INRA)
  • Séance 6 : Physico-chimie et dynamique des colloïdes dans les milieux poreux. Transport colloïdal dans les sols (Philippe Cambier – EGC/ Agro-ParisTech/INRA)
  • Séance 7 : Le continuum solutés – colloïdes – particules en suspension dans les grands fleuves. Exemple du bassin Amazonien. Traçage des processus d’érosion. Mélange des eaux. Illustration des outils de prélèvement et de spéciation des phases colloidales. (Thierry Allard - IMPMC/UPMC/CNRS)
  • Séance 8 : Les interfaces redox dans les sols, hydromorphie, fonctionnement biogéochimique des zones humides, zones ripariennes, rizières  (Sylvain Huon – Bioemco/UPMC)
  • Séance 9 : Biogéochimie des éléments majeurs dans la colonne d’eau et interfaces redox dans les rivières et les lacs : cycles de C, P, Fe, Mn,. (Sylvain Huon – Bioemco/UPMC & Guillaume Morin – IMPMC/UPMC/CNRS)
  • Séance 10 : Biogéochimie des milieux côtiers. Cycles biogéochimiques de S, Fe et autres chalcophiles à l’interface eau-sédiment. Exemple des mangroves (Guillaume Morin – IMPMC/UPMC/CNRS).

Nombre de crédits :

3 ECTS

Evaluation :

Une note de contrôle continu et un examen final

Lieu de déroulement:

Campus Jussieu, UPMC, Paris 6

Responsables :

Claire-Sophie Haudin (AgroParisTech) et Thierry Allard (CNRS-UPMC)

Lien : Emploi du temps détaillé et documents de cours