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OSUG - Terre Univers Environnement

Objectifs

par Herve Denis - 20 juin 2017

Origine des mystérieuses anomalies isotopiques de masse du soufre et de l’oxygène
Aux époques reculées de l’histoire de la Terre, une anomalies isotopiques sur le soufre est présente puis disparait subitement. Cette disparition est interprétée comme la conséquence de l’oxygénation tardive de l’atmosphère. Mais qu’en est il vraiment ? Quelle information se cache face à ce changement brutal des compositions isotopiques ?

Ré-évaluation des contraintes imposées par les anomalies de masse des compositions isotopiques
La découverte des fractionnements isotopiques indépendants de la masse du soufre et de l’oxygène (O-MIF et S-MIF) a profondément bouleversé les domaines de la (géo)chimie. Si la majorité des O-MIF observés sur terre proviennent qu’une manière ou d’une autre d’un transfert depuis l’ozone lors de réactions d’oxydation, les mécanismes de formation des S-MIF sont toujours sujettes à polémique (e.g. photolyse de SO2 dans le domaine des UVB vs réactions sans photolyse UV etc…). Nous proposons une approche pluridisciplinaire pour réexaminer les processus à l’origine des S-MIF, avec la mise en place d’expériences de laboratoire adaptées et in situ. Ces travaux apporteront de nouvelles contraintes à des questions fondamentales comme l’oxygénation tardive de l’atmosphère de la Terre ou la reconstruction de l’impact climatique des éruptions pliniennes.

Des approches originales pour mieux contraindre les conditions d’apparition des anomalies isotopiques
Dans ce projet, nous proposons une approche pluridisciplinaire pour réexaminer les sources d’anomalies MIF dans les sulfates, à l’aide d’un programme intégré de nouvelles expériences de laboratoire (pour les conditions actuelles et conditions anciennes présupposées de l’atmosphère), des campagnes de terrain dédiés et de la modélisation photochimique multi-échelle innovante (y compris O-MIF and S-MIF comme variables pronostiques). Premièrement, en utilisant la méthodologie isotopique appliquées avec succès aux sulfates issues des carottes glaciaires et neige, nous évaluerons le potentiel des sulfates lessivés de cendres volcaniques comme traceurs des processus d’oxydation. Deuxièmement, nous procéderons à de nouvelles série d’expériences en laboratoire sur la production de S-MIF liée à la photochimie de SO2 en considérant des conditions environnementales qui soient aussi proches que possible de celles de la stratosphère et de l’atmosphère archéenne présupposée. Troisièmement, pour la première fois, des schémas chimiques des S-MIF et O-MIF seront couplés et intégrés dans des modèles (un modèle boîte/panache photochimique et un modèle global de chimie-transport).





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