Resumen de Nature and properties of suspended solids in the Amazon Basin

Thierry Allard, Marie Ponthieu, Tiphaine Weber, Naziano Filizola, Jean Loup Guyot, Marc Benedetti

• français

  Cette étude porte sur l'analyse de fractions particulaire (> 0,2 [nu]m) et colloïdale (0,2 [nu]m-5kD) issues de fleuves du Bassin amazonien (Brésil) : Rio Solimoes et Amazonas, Rio Negro, Rio Branco et Rio Trombetas. Les échantillonnages ont été effectués lors de missions du programme Hibam en septembre 1997 et 1998 (période de décrue). Plusieurs outils ont été mis en oeuvre, comprenant la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IR-TF), la spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et des mesures potentiométriques. Les principaux objectifs étaient de déterminer les signatures spécifiques des solides en suspension en relation avec leur nature et réactivité, et de discuter des potentialités de cette approche pour tracer leur source et évolution. Une attention particulière a été apportée au prélèvement et à la récupération des solides en suspension, notamment pour concentrer les colloïdes et minimiser les artefacts de préparation. Les matières particulaires et colloïdales sont respectivement de nature organo-minérale et organique. En accord avec la minéralogie, les signatures spectroscopiques des fractions particulaires distinguent les Rio Amazonas et Solimoes des rivières du nord du Bassin amazonien. Dans ces dernières, les kaolinites représentent les argiles dominantes et montrent des caractéristiques cristallo-chimiques proches telles que le degré de désordre cristallin, malgré l'extension des surfaces drainées et les contrastes couramment observés dans les profils d'altération. Dans tous les fleuves étudiés, les colloïdes montrent des signatures IR-TF similaires, caractéristiques de substances humiques. Au contraire, la RPE révèle différentes espèces paramagnétiques qui permettent de distinguer qualitativement et quantitativement les colloïdes : fer trivalent présent sous forme de complexes organiques et oxydes au sens large, manganèse divalent et radicaux libres organiques. Les contrastes observés semblent hérités des processus d'altération agissant dans les principales régions pédoclimatiques drainées par les fleuves étudiés. Les mesures potentiométriques des fractions colloïdales montrent une réactivité de type substance humique en accord avec des fonctions carboxyliques et phénoliques, dont les contributions respectives différencient Rio Negro et Rio Solimoes/Amazonas.

• English

  Suspended solids from several rivers of the Amazon Basin (Brazil) have been studied in both the particulate (> 0,2 ?m) and colloidal (0.2 ?m-5kD) fractions through a combination of tools including Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), electron paramagnetic resonance (EPR) and potentiometric measurements. Particulate and colloidal matter are organo-mineral and organic, respectively. Signatures of the particulate fractions distinguish Rio Amazonas/Rio Solimoes rivers and the northern basin rivers (Rio Negro, Rio Branco, Rio Trombetas). In the latter, kaolinites are the dominant clays and exhibit close crystal chemistry characters such as degree of disorder. FT-IR of colloids exhibits similar signatures of humic substances in all rivers. By contrast, EPR reveals various species which qualitatively and quantitatively differentiate the riverborne colloids: trivalent iron occurring as specific complexes with organic functional groups or as oxides sensu lato, divalent manganese, organic free radicals. The observed differences may be inherited from the weathering processes working in the main pedoclimatic regions drained by the studied rivers. Insights from potentiometric measurements of the recovered colloids also evidence a humic like reactivity consistent with carboxyl and phenol moieties, the relative contributions of which differentiate the Rio Negro and Rio Solimoes/Amazonas.