Kim, Jihyeon
(2018).
« Assessing the contribution of chemical enhancement to CO2 exchange across the air-water interface in eutrophic lakes of Quebec » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en biologie.
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Résumé
Contrairement aux gaz non réactifs comme le méthane (CH4) et l’oxyde nitreux (N2O), les flux diffusifs de dioxyde de carbone (CO2) à travers l’interface air-eau sont influencés par la réaction chimique du CO2 avec les ions hydroxyles (OH-), surtout à pH élevé. Dans les lacs eutrophes où le pH est relativement élevé, l’accélération chimique est considérée comme un facteur de contrôle potentiellement influant sur les flux de CO2. À date, plusieurs études utilisent le modèle de Hoover et Berkshire (1969) (H&B) pour estimer les taux d’accélération chimique (α) afin d’obtenir des estimés précis de flux de CO2. Cependant, le modèle a rarement été testé dans des conditions réelles sur le terrain. Pour aborder cette question, nous avons quantifié la contribution de l’accélération chimique aux flux de CO2 entre l’air et l’eau en comparant des mesures de vitesses d’échange gazeux du CO2 (k600-CO2) et du CH4 (k600-CH4) dans 21 lacs du Québec durant l’été 2015 et 2016. De plus, nous avons examiné les divergences entre les taux de α mesurés versus prédits basé sur les calculs de H&B pour vérifier l’applicabilité de ce modèle. Dans la majorité des lacs, il n’y avait pas de différence systématique entre le k600-CO2 et le k600-CH4 (en moyenne 2.1 et 2.2 m d-1 respectivement), ce qui suggère que l’accélération chimique du CO2 ne contribue pas significativement aux flux air-eau de CO2 pour une large gamme de valeurs de k600. De plus, les valeurs de α observées étaient considérablement plus faibles que celles prédites par H&B (jusqu’à 7.4 fois plus faibles), ce qui indique que le modèle de H&B peut surestimer considérablement l’accélération chimique du CO2, particulièrement dans les lacs aux eaux hautement alcalines. Des raisons possibles de cette différence entre les valeurs de α mesurées versus prédites sont : 1) des prémisses erronées dans le modèle de H&B, 2) une accélération de la vitesse d’échange gazeux du gaz de référence (le CH4), et 3) une divergence entre les conditions expérimentales dans lesquelles le modèle H&B a été développé et les conditions sur le terrain. Nos résultats suggèrent aussi que les échanges gazeux sont potentiellement mieux décrits par un mécanisme de renouvellement de surface plutôt que par une couche limite stagnante. On s’attend à ce que ces résultats améliorent l’estimation des échanges gazeux dans les systèmes eutrophes, et ailles des conséquences importantes sur les budgets de carbone régionaux.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Échanges gazeux air-eau, Dioxyde de carbone, Accélération chimique, Lacs eutrophes, Vitesse d’échange gazeux, hydratation.
| Type: |
Mémoire accepté
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| Informations complémentaires: |
Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur. |
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Directeur de thèse: |
Prairie, Yves |
| Mots-clés ou Sujets: |
Échanges gazeux eau-atmosphère / Accélération chimique / Teneur en gaz carbonique de l'eau / Cycle du carbone (Biogéochimie) / Eutrophisation / Lacs / Québec (Province) |
| Unité d'appartenance: |
Faculté des sciences > Département des sciences biologiques |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
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| Date de dépôt: |
24 janv. 2019 15:05 |
| Dernière modification: |
24 janv. 2019 15:05 |
| Adresse URL : |
http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12130 |
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