Les Prélèvements d’échantillons

La phase dissoute (< 0,6 µm)

Pour ce type de prélèvement, de l’eau de mer est collectée, à différentes profondeurs, à l’aide de bouteilles Niskin de 12 litres, fixées sur une rosette, sur laquelle est installée une bathysonde (mesures de conductivité, température, pression, oxygène et fluorescence). Une fois l’eau de mer récupérée dans des bidons en polypropylène propres (lavés avec de l’acide chlorhydrique 1N) , elle est passée à travers un système de filtration Millipore (porosité de 0,6 µm). L’eau de mer ainsi filtrée est utilisée pour mesurer les isotopes du thorium dans la phase dissoute (Figure 2). Figure 1 : Schéma conceptuel des flux de thorium entre le dissous et les particules mesurés à l’aide de différents instruments Les Prélèvements d’échantillons 

L’eau de mer filtrée (10 l) est ensuite acidifiée avec 18 ml HCl 6N, préalablement purifié, pour éviter l’adsorption du thorium sur les parois des bouteilles (pH 2). Par la suite, une quantité connue de 229Th (isotope artificiel qui n’est pas présent dans l’environnement) a été ajoutée pour estimer le rendement de séparation à Toulouse et enfin 8 ml de Fe à 5 g/l. Après avoir attendu un laps de temps nécessaire à la mise en équilibre isotopique (24 h), cette solution est précipitée en ajoutant 8 ml de NH3 à 25% (pH 8), ce qui permet d’adsorber le thorium dissous sur les particules de fer (processus de “ scavenging ” en anglais).

Après avoir mélangé le tout pendant 24 heures, le thorium fixé sur le précipité de fer est collecté sur des filtres Nuclepore de 143 mm de diamètre et 0,6 µm de porosité. Ces derniers sont ensuite mis à sécher avant de commencer les mesures de 234Th. En outre, lors de la campagne dans l’océan Austral (Antares 4), des cartouches de MnO2 ont été fixées sur des pompes in situ (en aval des grilles Téflon) afin de mesurer la fraction dissoute du 234Th (mesures complémentaires effectuées par S. Mulsow). A- 2 La phase “ petites particule ” (comprise entre 0,6 µm et 60 µm) Cette fraction de particules correspond aux particules en suspension dans la colonne d’eau.

Leur prélèvement s’effectue à la suite des opérations d’échantillonnage (à bord du bateau) à l’aide d’un système de filtration Millipore (voir ci-dessus). Pour cela, de l’eau de mer (20 à 30 l) est filtrée sur des filtres Nuclepore de 143 mm de diamètre et 0,6 µm de porosité (Figure 2). Comme précédemment, une fois cette opération terminée, ces filtres sont mis à sécher avant de procéder aux mesures de thorium. A- 3 La phase “ grosses particules filtrées ” (> 60 µm) Pour ce type de prélèvement, des pompes in situ (MARK II, Challenger Oceanic) ont été mises à l’eau, à différentes profondeurs, pour récolter des grosses particules marines (200 à 1000 litres d’eau de mer filtrée au total). Ces dernières ont été collectées sur des grilles Téflon de 143 mm de diamètre et de 60 µm de porosité (Figure 3). A partir de ces grilles Téflon, une partie du matériel particulaire est récupéré dans de l’eau Milli-Q à pH 8 (pH de l’eau de mer) à l’aide d’une seringue.

L’inconvénient de cette méthode de collecte vient du fait qu’il est possible que toute la matière se trouvant sur les grilles Téflon ne soit pas recueillie. Cette solution est, ensuite, passée sur des filtres Nuclepore de 143 mm de diamètre et 0,6 µm de porosité afin de compter les isotopes du thorium sur les grosses particules marines. L’autre partie du matériel, collectée à l’aide des pompes in situ, a été utilisée pour les incubations in vitro (voir paragraphe A- 5)