Les sources des aérosols sahariens transportés au dessus de l'Océan Atlantique tropical nord : localisation et caractéristiques minéralogiques

par Sandrine Caquineau

Thèse de doctorat en Chimie de la pollution atmosphérique

Sous la direction de Annie Gaudichet.

Soutenue en 1997

à Paris 12 .


  • Résumé

    Le sahara est le plus grand pourvoyeur passe et present de poussieres minerales de l'atmosphere. Le principal objectif de ce travail est l'identification des sources sahariennes contribuant aux aerosols transportes a longue distance au dessus de l'ocean atlantique tropical nord. La localisation des sources est realisee en associant un traceur de ces sources a des outils de teledetection et de reconstruction du transport atmospherique des aerosols sahariens. Un traceur suffisamment discriminant par rapport aux sources a ete recherche a travers les associations minerales de ces aerosols. Ceci a necessite, au prealable, le developpement d'une application originale de la diffraction de rayons x a l'etude d'echantillons faiblement charges et majoritairement constitues de mineraux argileux. Le protocole de preparation mis en place comprend l'extraction des particules de leur support de prelevement ; leur mise en suspension dans l'eau deionisee ; la concentration de cette suspension par ultracentrifugation ; le depot des particules sur une ceramique d'alumine permettant l'orientation des argiles. Un traitement semi-quantitatif, inspire de la methode dite des rapports d'intensite de chung (1975) est applique aux diffractogrammes de rayons x obtenus a partir de ces preparations faiblement chargees (1 mg de matiere). Cet outil d'analyse mineralogique a ete applique a la caracterisation des aerosols sahariens collectes a sal (iles du cap-vert) et a la barbade (antilles) pendant trois annees consecutives (1992-1994). Ces deux sites permettent de prendre en compte la variabilite saisonniere du transport des aerosols au dessus de l'ocean atlantique tropical nord. Le site de sal est sous l'influence d'un transport dans les basses couches de l'atmosphere entre les mois de decembre et mars, tandis que les apports sahariens sont maximum a la barbade entre les mois d'avril et d'octobre, suite a un transport a plus haute altitude. L'etude des evenements de poussieres les plus inten ses a montre que la composition mineralogique des aerosols sahariens etait relativement homogene d'un point de vue qualitatif. Ils se composent essentiellement d'illite, de kaolinite, de quartz et de feldspaths. Ce cortege mineral, systematiquement present, est quelque fois enrichi de calcite et de palygorskite. Par contre, le rapport illite/kaolinite, dont la variabilite a pu etre expliquee en relation avec le secteur d'origine des masses d'air arrivant a sal en hiver, s'avere etre un traceur discriminant des sources des aerosols. La combinaison de ce traceur mineralogique avec des images satellites dans l'infrarouge thermique et des retrotrajectoires de masse d'air a permis d'identifier les sources sahariennes contribuant aux aerosols transportes en direction de l'ocean atlantique : - de decembre a mars, les sources actives se repartissent suivant un axe nord-ouest/sud-est, depuis le sud des atlas (maroc et algerie) jusqu'au sud du massif de l'adrar des iforas (niger). Ces sources se caracterisent par des rapports illite/kaolinite distincts, compris entre 2. 4 et 0. 1. - d'avril a octobre, les sources actives sont plus orientales et se repartissent sur un axe est/ouest, entrele nord-est de l'egypte et l'algerie. Ces sources se distinguent par des teneurs relatives en illite et en kaolinite similaires et par la presence de palygorskite et de calcite pour certaines. Enfin, les caracteristiques mineralogiques (rapport illite/kaolinite) des differentes sources localisees indiquent une variation en fonction de la latitude, mais aussi de la longitude de la source, les rapports illite/kaolinite diminuant du nord au sud mais aussi d'ouest en est. Finalement, ce travail permet de completer l'etat actuel des connaissances relatives aux sources des aerosols sahariens et montre clairement que les parageneses argileuses peuvent etre considerees comme de bons traceurs des sources des aerosols d'origine crustale.

  • Titre traduit

    Sources of the saharan dust transported over the tropical north atlantic ocean : localisation and mineralogical characteristics


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  • Cote : 1997PA120004
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