Etude du rôle de la végétation dans le cycle biogéochimique du magnésium PDF Download
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Author: Bolou Emile Bolou Bi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La connaissance des cycles biogéochimiques dans les écosystèmes, et celle des processus biologiques responsables de la mobilité des éléments dans les sols reste encore aujourd'hui un challenge. Un certain nombre de travaux montrent bien le rôle important des plantes sur l'altération des minéraux et la mobilisation des éléments dans l'environnement. Cependant, l'identification et la quantification des mécanismes biologiques à l'origine de la dynamique du cycle des éléments restent encore à améliorer. A l'échelle globale, ou même à celle, plus petite, d'un bassin versant, l'impact des plantes sur les flux d'éléments dissous transportés par les rivières demeure difficile à quantifier. L'objectif de cette thèse était de développer, puis d'exploiter un nouveau traceur isotopique pour permettre une identification plus précise des phases minérales altérées et des processus biologiques impliqués. Parmi les éléments dont on peut, depuis peu, caractériser la signature isotopique de façon précise, le magnésium (Mg) a été choisi (1) en raison de son lien avec le cycle du carbone, et (2) parce qu'il représente un macroélément essentiel pour les organismes vivants : il est particulièrement très important pour la croissance des plantes. Ainsi, la dynamique du cycle du magnésium va dépendre des mécanismes biologiques et physico-chimiques mis en oeuvre pour le mobiliser ou l'assimiler. La première partie de cette thèse a été consacrée au développement d'un protocole chimique et analytique pour l'analyse des isotopes du Mg, dans une large gamme d'échantillons. Ce protocole a été validé par la mesure des compositions isotopiques en Mg de divers matériaux de références incluant des roches typiques de la croûte continentale, des plantes et des eaux. Il a ensuite été appliqué à l'étude du rôle de la végétation sur le cycle biogéochimique du Mg. Une première étude a permis de quantifier les fractionnements isotopiques du Mg lors de la croissance en conditions contrôlées de plantes réalisée avec deux espèces végétales et deux sources de Mg différentes (disponible (en solution) ou peu (dans la structure de minéraux). Les deux espèces de plantes sont systématiquement enrichies en isotopes lourds par rapport aux sources de nutriments. Au sein de la plante, les isotopes légers migrent préférentiellement depuis les racines vers les feuilles. Ce fractionnement, lors de la translocation du Mg à l'intérieur de la plante, semble d'autant plus fort que la source est pauvre en Mg, suggérant un rôle clé du milieu de croissance. Pour la première fois, des analyses isotopiques en Mg de plantes naturelles sont réalisées, et affichent une gamme non significativement distincte de celle des roches et eaux de la croûte continentale. Une étude menée sur un petit bassin versant silicaté vosgien (Nord-Est de la France) démontre que la composition isotopique en Mg des végétaux de la strate herbacée ou de jeunes épicéas s'explique par les mêmes fractionnements isotopiques que ceux identifiés expérimentalement. Pendant la saison de végétation, la composition isotopique du Mg des solutions de sol dans les horizons de surface n'est pas le résultat d'un simple mélange et s'explique par le rôle essentiel du prélèvement et du recyclage biologique. La composition isotopique du ruisseau fluctue avec le débit. Elle est alimentée, soit par les eaux de ruissellement, soit par des eaux ayant un trajet plus long reflétant les interactions eau-roche en profondeur, et qui masquent, sur ce site d'étude, l'éffet de la végétation observé dans les horizons supérieurs du sol. L'ensemble de ces études démontre l'intérêt d'exploiter ce nouveau traceur isotopique à l'échelle d'un sol ou d'un écosystème, mais met également en évidence ses limites à plus grande échelle.
Author: Bolou Emile Bolou Bi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La connaissance des cycles biogéochimiques dans les écosystèmes, et celle des processus biologiques responsables de la mobilité des éléments dans les sols reste encore aujourd'hui un challenge. Un certain nombre de travaux montrent bien le rôle important des plantes sur l'altération des minéraux et la mobilisation des éléments dans l'environnement. Cependant, l'identification et la quantification des mécanismes biologiques à l'origine de la dynamique du cycle des éléments restent encore à améliorer. A l'échelle globale, ou même à celle, plus petite, d'un bassin versant, l'impact des plantes sur les flux d'éléments dissous transportés par les rivières demeure difficile à quantifier. L'objectif de cette thèse était de développer, puis d'exploiter un nouveau traceur isotopique pour permettre une identification plus précise des phases minérales altérées et des processus biologiques impliqués. Parmi les éléments dont on peut, depuis peu, caractériser la signature isotopique de façon précise, le magnésium (Mg) a été choisi (1) en raison de son lien avec le cycle du carbone, et (2) parce qu'il représente un macroélément essentiel pour les organismes vivants : il est particulièrement très important pour la croissance des plantes. Ainsi, la dynamique du cycle du magnésium va dépendre des mécanismes biologiques et physico-chimiques mis en oeuvre pour le mobiliser ou l'assimiler. La première partie de cette thèse a été consacrée au développement d'un protocole chimique et analytique pour l'analyse des isotopes du Mg, dans une large gamme d'échantillons. Ce protocole a été validé par la mesure des compositions isotopiques en Mg de divers matériaux de références incluant des roches typiques de la croûte continentale, des plantes et des eaux. Il a ensuite été appliqué à l'étude du rôle de la végétation sur le cycle biogéochimique du Mg. Une première étude a permis de quantifier les fractionnements isotopiques du Mg lors de la croissance en conditions contrôlées de plantes réalisée avec deux espèces végétales et deux sources de Mg différentes (disponible (en solution) ou peu (dans la structure de minéraux). Les deux espèces de plantes sont systématiquement enrichies en isotopes lourds par rapport aux sources de nutriments. Au sein de la plante, les isotopes légers migrent préférentiellement depuis les racines vers les feuilles. Ce fractionnement, lors de la translocation du Mg à l'intérieur de la plante, semble d'autant plus fort que la source est pauvre en Mg, suggérant un rôle clé du milieu de croissance. Pour la première fois, des analyses isotopiques en Mg de plantes naturelles sont réalisées, et affichent une gamme non significativement distincte de celle des roches et eaux de la croûte continentale. Une étude menée sur un petit bassin versant silicaté vosgien (Nord-Est de la France) démontre que la composition isotopique en Mg des végétaux de la strate herbacée ou de jeunes épicéas s'explique par les mêmes fractionnements isotopiques que ceux identifiés expérimentalement. Pendant la saison de végétation, la composition isotopique du Mg des solutions de sol dans les horizons de surface n'est pas le résultat d'un simple mélange et s'explique par le rôle essentiel du prélèvement et du recyclage biologique. La composition isotopique du ruisseau fluctue avec le débit. Elle est alimentée, soit par les eaux de ruissellement, soit par des eaux ayant un trajet plus long reflétant les interactions eau-roche en profondeur, et qui masquent, sur ce site d'étude, l'éffet de la végétation observé dans les horizons supérieurs du sol. L'ensemble de ces études démontre l'intérêt d'exploiter ce nouveau traceur isotopique à l'échelle d'un sol ou d'un écosystème, mais met également en évidence ses limites à plus grande échelle.
Author: D.E. Reichle Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642855873 Category : Science Languages : en Pages : 319
Book Description
A series of concise books, each by one or several authors, will provide prompt, world-wide information on approaches to analyzing ecological systems and their interacting parts. Syntheses of results in turn will illustrate the effectiveness, and the limitations, of current knowledge. This series aims to help overcome the fragmen tation of our understanding about natural and managed landscapes and water- about man and the many other organisms which depend on these environments. We may sometimes seem complacent that our environment has supported many civilizations fairly well - better in some parts of the Earth than in others. Modern technology has mastered some difficulties but creates new ones faster than we anticipate. Pressures of human and other animal populations now highlight complex ecological problems of practical importance and theoretical scientific interest. In every climatic-biotic zone, changes in plants, soils, waters, air and other resources which support life are accelerating. Such changes engulf not only regions already crowded or exploited. They spill over into more natural areas where contrasting choices for future use should remain open to our descendents-where Nature's own balances and imbalances can be interpreted by imaginative research, and need to be.
Author: Arthur F. White Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG ISBN: 1501509659 Category : Science Languages : en Pages : 600
Book Description
Volume 31 of Reviews in Mineralogy reviews current thinking on the fundamental processes that control chemical weathering of silicates, including the physical chemistry of reactions at mineral surfaces, the role of experimental design in isolating and quantifying these reactions, and the complex roles that water chemistry, hydrology, biology, and climate play in weathering of natural systems. The chapters in this volume are arranged to parallel this order of development from theoretical considerations to experimental studies to characterization of natural systems. Secondly, the book is meant to serve as a reference from which researchers can readily retrieve quantitative weathering rate data for specific minerals under detailed experimental controls or for natural weathering conditions. Toward this objective, the authors were encouraged to tabulate available weathering rate data for their specific topics. Finally this volume serves as a forum in which suggestions and speculations concerning the direction of future weathering research are discussed.
Author: Antony van der Ent Publisher: Springer Nature ISBN: 3030589048 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 482
Book Description
This second and expanded edition of the first book on agromining (phytomining) presents a comprehensive overview of the metal farming & recovery of the agromining production chain. Agromining is an emerging technology that aims to transform the extraction of sources of target elements not accessible by traditional mining and processing techniques. Agromining, which is based on sustainable development, uses hyperaccumulator plants as 'metal crops' farmed on sub-economic soils or minerals wastes to obtain valuable target elements. This volume is edited and authored by the pioneers in the rapidly expanding field of agromining and presents the latest insights and developments in the field. This book provides in-depth information on the global distribution and ecology of hyperaccumulator plants, their biogeochemical pathways, the influence of rhizosphere microbes, the physiology and molecular biology of hyperaccumulation, as well as aspects of propagation and conservation of these unusual plants. It describes the agronomy of metal crops and opportunities for incorporating agromining into rehabilitation and mine closure, including test cases for agromining of nickel, cobalt, manganese, arsenic, selenium, cadmium, zinc, thallium, rare earth elements and platinum group elements. Since the first edition was published, there have successful nickel agromining field trials in the tropics (in Malaysia and Guatemala), and these are presented in a dedicated case study chapter. Other new chapters focus on the processing of bio-ore for elements other than nickel, such as rare earth elements and cadmium, and on agromining from industrial wastes such as tailings, and industrial by-products and sites. Furthermore, the book features two new chapters that provide a comprehensive assessment of accumulation a very wide range elements from the Periodic Table in various plant species around the globe, and a chapter on practical methods for discovery of hyperaccumulator plant species in the field and in the herbarium. This book is of interest to environmental professionals in the minerals industry, government regulators, and academics.
Author: Peter Tytler Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9401179182 Category : Science Languages : en Pages : 337
Book Description
It is almost thirty years since Professor G. G. Winberg established the basis for experimental studies in fish energetics with the publication of his monograph, Rate of Metabolism and Food Requirements of Fishes. His ultimate aim was to develop a scientific approach to fish culture and management, and the immense volume of literature generated in the ensuing years has been mainly in response to the demand for information from a rapidly expanding, world-wide aquaculture industry and to the shortcomings of contemporary practices in fisheries management. The purpose of this book is not to review this literature compre hensively, but, assuming an informed readership, to focus attention on topics in which new knowledge and theory are beginning to be applied in practice. Most emphasis has been placed on food; feeding; production (growth and reproduction) and energy budgeting, as these have most influence on the development of fish culture. Some chapters offer practical advice for the selection of methods, and warn of pitfalls in previous approaches. In others the influence of new theory on the interpretation of studies in fish energetics is discussed in the context of resource allocation and adaptation. We hope that the scope of material presented here will have sufficient interest and value to help significantly to fulfil Winberg's original objectives.
Author: J.I. Drever Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9789027719621 Category : Science Languages : en Pages : 348
Book Description
Several important developments in our understanding of the chemistry of weathering have occurred in the last few years: 1. There has been a major breakthrough in our understanding of the mechanisms controlling the kinetics of sil icate dissolution, and there have been major advances in computer modeling of weathering processes. 2. There has been a growing recognition of the importance of organic solutes in the weathering process, and hence of the inter-relationships between mineral weathering and the terrestrial ecosystem. 3. The impact of acid deposition ("acid rain") has been widely recognized. The processes by which acid deposition is neutral ized are closely related to the processes of normal chemical weathering; an understanding of the chemistry of weathering is thus essential for predicting the effects of acid deposition. 4. More high-qual ity data have become available on the chemical dynamics of smal I watersheds and large river systems, which represent the integrated effects of chemical weathering.
Author: R. Duchaufour Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9401160031 Category : Science Languages : en Pages : 476
Book Description
This book is the first of two volumes intended to replace the old and now out of print Precis de pedologie, the previous three editions of which were pro duced by the same publisher in 1960, 1965 and 1970. It was apparent that the term 'precis', which means that the text was neces sarily condensed and summarised, no longer corresponded with the present day situation, for pedology has developed considerably in the past 10 years and it now makes use of the most modern and varied research techniques. It has become an entirely separate discipline and has assumed, at least in certain countries, considerable importance. In addition, different schools of thought have developed and their sometimes contradictory viewpoints are presented at many international conferences, which, if valid conclusions are to be reached from them, required considerable space for discussion. Thus, even by being very concise it was no longer possible to deal with the whole of soil science within the space of one volume, so that a two volume format became a necessity. As soil science is known to have two fundamentally distinct aspects, it has been easy to determine the contents of each volume and also to give each an identity and unity, as well as enabling a different kind of presentation to be made in each case.
Author: Bolou Emile Bolou Bi
Author: Bolou Emile Bolou Bi
Author: D.E. Reichle
Author: Leonid Efimovich Rodin
Author: Arthur F. White
Author: 
Author: Antony van der Ent
Author: Peter Tytler
Author: J.I. Drever
Author: Inger Andersen
Author: R. Duchaufour