Le cycle biogéochimique du silicium dans l'océan

Auteur(s) :

Quéguiner, Bernard Découvrir l'auteur

Résumé

Après un examen des techniques d'analyse quantitative et des organismes majeurs impliqués (notamment les diatomées), le cycle biochimique du silicium dans les systèmes océaniques est décrit. Son lien avec le cycle du carbone, en tant que "pompe biologique", est souligné. Un chapitre donne une estimation du bilan global du silicium dans les océans. ©Electre 2016

Éditeur(s)
- Iste éditions
Date
- 2016
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (145 p.) : illustrations en noir et en couleur ; 24 x 16 cm
Collections
- Système Terre-Environnement
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-144-0
Indice
- 550.64 Océanographie physique et chimie de l'eau de mer
Quatrième de couverture
- Dans la dynamique biogéochimique des écosystèmes marins, le silicium est un élément majeur dont le rôle a longtemps été sous-estimé. Il est pourtant indispensable à l'activité de plusieurs organismes biominéralisateurs marins, dont certains jouent un rôle essentiel dans la pompe biologique du carbone océanique.
  Cet ouvrage apporte les notions indispensables à la connaissance du cycle biogéochimique du silicium dans les systèmes océaniques en décrivant tout d'abord les principales techniques d'analyse quantitative et l'examen des organismes majeurs impliqués dans ce cycle. Il étudie ensuite les processus les plus courants pour contrôler l'utilisation du silicium et sa régénération dans les conditions naturelles, avant d'évoquer le rôle central joué par cet élément original dans la maîtrise de l'ensemble des cycles biogéochimiques de l'Océan mondial. Les informations disponibles permettent finalement de quantifier le bilan biogéochimique global du silicium dans le domaine marin.
Tables des matières
- - Le cycle biogéochimique du silicium dans l'océan
  - Bernard Quéguiner
  - iSTE
  - Avant-propos9
  - Chapitre 1. Les formes chimiques du silicium dans le domaine marin13
  - 1.1. L'élément silicium13
  - 1.2. L'acide orthosilicique14
  - 1.3. Les silices particulaires15
  - 1.3.1. La silice lithogénique16
  - 1.3.2. La silice biogène17
  - Chapitre 2. Les techniques d'étude des stocks et des flux19
  - 2.1. Techniques d'analyse chimique du silicium19
  - 2.1.1. La méthode des digestions séquentielles20
  - 2.1.2. La méthode des cinétiques d'extraction21
  - 2.1.3. La méthode de correction par l'aluminium22
  - 2.2. Techniques d'analyse des flux de silicium24
  - 2.2.1. Marquage par des isotopes radioactifs24
  - 2.2.2. Marquage par des isotopes stables27
  - 2.3. Marquage des dépôts de silice et imagerie cellulaire30
  - 2.4. Fractionnement isotopique du silicium et utilisation du (...)³⁰Si comme traceur en océanographie31
  - 2.4.1. La mise en évidence du fractionnement isotopique par les diatomées36
  - 2.4.2. L'utilisation du (...)³⁰Si comme traceur en océanograhie37
  - 2.4.3. L'intérêt des analyses des rapports isotopiques du silicium37
  - Chapitre 3. Les producteurs marins de silice biogène41
  - 3.1. Les radiolaires41
  - 3.2. Les silicoflagellés43
  - 3.3. Les diatomées43
  - 3.4. La silicification au sein du nanoplancton et du picoplancton45
  - 3.5. Les éponges siliceuses47
  - 3.6. Les fonctions de la silice biogène48
  - 3.7. L'évolution des organismes siliceux et le cycle océanique du silicium51
  - 3.8. Les dépôts sédimentaires d'opale53
  - Chapitre 4. Mécanismes cellulaires du dépôt de silice chez les diatomées57
  - 4.1. Influence de la disponibilité de l'acide orthosilicique sur l'absorption et la croissance des diatomées57
  - 4.1.1. Formulations générales et données cinétiques57
  - 4.1.2. Les formes biodisponibles du silicium minéral dissous60
  - 4.1.2.1. Le modèle de Riedel et Nelson (1985)60
  - 4.1.2.2. Le modèle de Del Amo et Brzezinski (1999)62
  - 4.1.3. Les transporteurs membranaires63
  - 4.2. Mécanismes cellulaires de l'absorption d'acide orthosilicique65
  - 4.3. Intervention de protéines spécifiques dans le mécanisme de dépôt68
  - 4.3.1. Le modèle conceptuel de Hecky et al. (1973)68
  - 4.3.2. Frustulines et silaffines70
  - 4.3.3. La synthèse du frustule, un processus physiologique complexe73
  - 4.4. Les rapports stoechiométriques Si:C:N des diatomées73
  - 4.4.1. Stoechiométrie des diatomées et limitation par le fer74
  - 4.4.2. L'influence des métaux-traces sur l'absorption de l'acide orthosilicique75
  - Chapitre 5. Dissolution de la silice biogène et régénération de l'acide orthosilicique79
  - 5.1. Réactivité de la silice particulaire et constantes de dissolution79
  - 5.2. Processus de contrôle de la dissolution en phase aqueuse82
  - 5.2.1. Variation de la solubilité de l'opale avec la profondeur83
  - 5.2.2. Influence du pH84
  - 5.2.3. Rôle de la température84
  - 5.2.4. Relation avec les processus de dégradation bactérienne87
  - 5.2.5. Influence de la concentration en aluminium88
  - 5.3. La solubilité de l'opale dans les conditions naturelles90
  - Chapitre 6. Le silicium et le contrôle de la biogéochimie à l'échelle globale93
  - 6.1. La préservation de la calcite dans les sédiments océaniques93
  - 6.1.1. Le contrôle de l'alcalinité par la production biologique94
  - 6.1.2. Le rapport CaCO₃/C_org (rain ratio)95
  - 6.1.3. La distribution de l'acide orthosilicique dans l'océan Global96
  - 6.2. Le rôle central de l'océan Austral99
  - 6.2.1. L'eau modale subantarctique99
  - 6.2.2. Le traceur Si*101
  - 6.2.3. L'influence de la SAMW dans l'océan Global103
  - 6.2.4. Le modèle conceptuel de Sarmiento et al. (2003)104
  - 6.3. L'hypothèse de la « fuite d'acide orthosilicique »106
  - 6.3.1. La dernière transition glaciaire-interglaciaire106
  - 6.3.2. L'enregistrement sédimentaire111
  - Chapitre 7. Le bilan global du silicium dans les océans115
  - 7.1. Estimation de la production et de l'exportation de silice biogène115
  - 7.1.1. Estimation de la limite supérieure116
  - 7.1.2. Estimation de la limite inférieure118
  - 7.1.3. Bilan général de la production et de l'exportation121
  - 7.2. Le cycle biogéochimique du silicium dans l'océan Global123
  - Bibliographie127
  - Index143
Origine de la notice:
- Electre