Etude du transfert des éléments en solution et en suspension dans le bassin de l'Amazone = Estudio

Seyler, Patrick; Moreira Turcq, Patricia; Resende Boaventura, R. G.

Description

Étude du transfert des éléments en solutionet en suspension dans le bassin de l’Amazone1Patrick Seyler2Patricia Moreira Turcq3Geraldo Resende BoaventuraMots-clés : bassin amazonien – carbone organique – métaux – éléments traces – origine – comportementLes résultats indiquent que les con- mesurées dans l’Amazone au cours d’un cycle hydrologique sont contrôlées prin-centrations dissoutes mesurées sur le So-limões et sur le cours principal de l’Ama- cipalement par les apports du Rio Negro. L’essentiel des apports de carbone organi-zone en amont de la zone estuarienne, que se fait sous forme dissoute. Les flux à l’exception des environs de Manaus, calculés à Óbidos pour une année hy-sont parmi les plus faibles rapportées drologique moyenne (débit liquide de dans la littérature et caractéristiques de 3 -1 -1168 000 m .s ), de 26,9 ± 3,0 Tg.an fleuves des régions non contaminées et pour le carbone organique dissous et de éloignées des sources de pollution at--15,8 ± 0,3 Tg.an pour le carbone orga-mosphérique.nique particulaire, sont remarquable-Les concentrations en Sr, Ba, V, As, ment proches des valeurs proposées 10 comme les éléments majeurs, décrois- ans plus tôt par Richey et al. (1990), et sent de l’amont vers l’aval, indiquant posent la question de l’impact réel de la une dilution progressive des apports des déforestation sur le flux de carbone tran-rivières andines par ceux des rivières de sitant par les rivières.la plaine amazonienne. Bien que ...

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Extrait

Étude du transfert des éléments en solution et en suspension dans le bassin de l’Amazone

1 Patrick Seyler 2 Patricia Moreira Turcq 3 Geraldo Resende Boaventura

Mots-clés :bassin amazonien – carbone organique – métaux – éléments traces – origine – comportement

Les résultats indiquent que les con- centrations dissoutes mesurées sur le So- limões et sur le cours principal de l’Ama- zone en amont de la zone estuarienne, à l’exception des environs de Manaus, sont parmi les plus faibles rapportées dans la littérature et caractéristiques de fleuves des régions non contaminées et éloignées des sources de pollution at- mosphérique.

Les concentrations en Sr, Ba, V, As, comme les éléments majeurs, décrois- sent de l’amont vers l’aval, indiquant une dilution progressive des apports des rivières andines par ceux des rivières de la plaine amazonienne. Bien que relati- vement faibles, les concentrations en Pb, Cd, Ni, Co et Zn mettent en évidence une zone contaminée par des rejets an- thropiques au voisinage de Manaus.

Les variations saisonnières des con- centrations de carbone dissous dans les principaux affluents accompagnent celles des débits, si bien que les concentrations

mesurées dans l’Amazone au cours d’un cycle hydrologique sontcontrôlées prin- cipalement par les apports du Rio Negro. L’essentiel des apports de carbone organi- que se fait sous forme dissoute. Les flux calculés à Óbidos pour une année hy- drologique moyenne (débit liquide de 3 -1-1 168 000 m .s ), de 26,9 ± 3,0 Tg.an pour le carbone organique dissous et de -1 5,8 ± 0,3 Tg.anpour le carbone orga- nique particulaire, sont remarquable- ment proches des valeurs proposées 10 ans plus tôt par Richeyet al.(1990), et posent la question de l’impact réel de la déforestation sur le flux de carbone tran- sitant par les rivières.

1 URIRD 154 - LMTG - UMR 5563, 14, avenue Édouard Belin, 31400 Toulouse, France 2 Departamentode Geoquímica - IRD - UR 154 HYBAM - LMTG, Universidade Federal Fluminense, Morro do Valonguinho s/n - 24020-007 Niterói, RJ, Brésil 3 Universidadede Brasilia, Instituto de Geociências, Laboratorio de Geoquímica, Campus Universitario - Asa Norte - Brasilia 70910-900, Brésil

Quito, Équateur - Octobre 2004 217

P. Seyler, P. Turcq, G.R. Boaventura

Les données acquises montrent éga- lement que les mélanges entre les eaux de l’Amazone et celles de ses principaux affluents ne sont pas conservatifs pour le carbone organique comme pour un cer- tain nombre d’éléments traces. Ceci a été

interprété comme le résultat d’une redis- tribution majeure du COD au niveau de certaines confluences, notamment celle du Rio Negro et du Solimões, entraînant une redistribution de certains éléments traces entre lesphases liquide etsolide.

Figure 1 Évolution longitudinale des concentrations en V, Sr, B, Cu, Ni, Cr et Mn le long du cours principal de l'Amazone, en période de basses eaux (LW) et de hautes eaux (HW)

Evolución longitudinal de las concentraciones de V, Sr, B, Cu, Ni, Cr y Mn a lo largo del curso principal del Amazonas, en período de aguas bajas (LW) y de aguas altas (HW)

160 140 120 100 80 60 40 20 0 3 500

30

25

20

15

10

5

0 3 500

Cuivre /CobreLW

Cuivre /CobreHW

3 Vanadium /VanadioLW Vanadium /VanadioHW 2,5 Strontium /EstroncioLW Strontium /EstroncioHW 2 Barium /BarioLW Barium /BarioHW 1,5

3 0002 5002 0001 5001 000500 Distance depuis l’embouchure /Distancia desde la desembocadura

3 0002 5002 0001 5001 000500 Distance depuis l’embouchure /Distancia desde la desembocadura Nickel /Níquel LW Rubidium/Rubidio / LW Chrome CromoLW Nickel /Níquel HW Rubidium/Rubidio / HW Chrome CromoHW

e 218 de l’ORSTOM/IRD en ÉquateurActes des Séminaires et ateliers scientifiques du 30

1

0,5

0 0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0 0

Manganèse /ManganesoLW

Manganèse /ManganesoHW

Étude du transfert des éléments en solution et en suspension dans le bassin de l’Amazone

Afin de connaître l’évolution tem- porelle des concentrations, un suivi de celles-ci avec un pas de temps mensuel a été mis en place aux exutoires des princi- paux affluents (Solimões à Manacapuru, Madeira à Fazenda Vista Alegre, Rio Negro à Moura) et à la station d’Óbi- dos sur le cours principal de l’Amazone, immédiatement en amont de la zone estuarienne. Les résultats montrent qu’il existe une forte variabilité des concen- trations dissoutes. Pour le V et le Mo par exemple, lesconcentrations varient d’un facteur 2 à 5 et diminuent lorsque les débits augmentent (comme la conducti- vité). Pour le Mn, le Ba, le Sr ou le Co,

les concentrations varient d’un facteur 2 à 3 et augmentent avec le débit. Ces com- portements pourraient être liés à l’arrivée à Óbidos de masses d’eau d’origine diffé- rente (andine en mai-juin, plaine amazo- nienne en juillet), mais aussi à l’influence du stockage temporaire des eaux dans la zone d’inondation, (les conditions redox existant dans les zones de « várzea » per- mettant la remobilisation des éléments). Ces variations qui n’avaient, jusqu’à pré- sent, pas été prises en compte ont permis de quantifier avec une bonne précision les flux en éléments traces qui sont trans- férés à l’Océan Atlantique par le système amazonien.

Figure 2 Teneurs moyennes en COD et COP de l'Amazone et de ses principaux affluents Contenidos promedio de COD y COP del Amazonas y sus principales afluentes 12 COP COD 10

8

6

4

2

0

Référence bibliographique

Richey, J.E., Hedges, J.-I., Devol, A.H. & Quay, P.D. (1990). Biogeochemistry of Carbon in the Amazone River,Limno. Oceanogr.,35: 352-371.

Quito, Équateur - Octobre 2004 219

Estudio de la transferencia de los elementos disueltos y en suspensión en la cuenca del Amazonas

Palabras clave:amazónica – carbono orgánico – metales – elementos trazos cuenca – origen – comportamiento

Los resultados indican que las con- centraciones disueltas medidas en el So- limões y en el curso principal del Ama- zonas aguas arriba de la zona de estua- rio, con excepción de los alrededores de Manaus, son las menores reportadas por la literatura y características de ríos de las regiones no contaminadas y alejadas de las fuentes de polución atmosférica.

Las concentraciones de Sr, Ba, V, As, como los elementos mayores, decrecen de aguas arriba en dirección aguas abajo, indicando una disolución progresiva de los aportes de los ríos andinos por parte de los de la llanura amazónica. Aunque relativamente bajas, las concentraciones de Pb, Cd, Ni, Co y Zn evidencian una zona contaminada por desechos antró- picos en las inmediaciones de Manaus.

Las variaciones estacionales de las concentraciones de carbono disuelto en los principales afluentes acompañan a las de los caudales, por lo que las con- centraciones medidas en el Amazonas durante un ciclo hidrológico son con- troladas principalmente por los aportes del río Negro. Lo esencial del aporte de

carbono orgánico se hace bajo forma disuelta. Los flujos calculados en Óbi- dos para un año hidrológico promedio 3 -1 (caudal líquido de 168.000 m .s ), de -1 26,9 ± 3,0 Tg.anen el caso del car- bono orgánico disuelto y de 5,8 ± 0,3 -1 Tg.an en el del carbono en partículas, son notablemente cercanos a los valores obtenidos 10 años atrás por Richey y otros (1990), y plantean la interrogante sobre el impacto real de la deforestación en el flujo de carbono que transita por los ríos.

Los datos obtenidos muestran igualmente que las mezclas entre las aguas del Amazonas y las de sus princi- pales afluentes no son conservativas por el carbono orgánico ni por ciertos ele- mentos trazos. Esto se ha interpretado como el resultado de una redistribución mayor del COD a nivel de ciertas con- fluencias, en especial las del río Negro y del Solimões, que conlleve una redistri- bución de ciertos elementos trazos entre las fases líquida y sólida.

Con el fin de conocer la evolu- ción temporal de las concentraciones,

220 Actas de los Seminarios y talleres científicos del 30º aniversario del ORSTOM/IRD en Ecuador

Estudio de la transferencia de los elementos disueltos y en suspensión en la cuenca del Amazonas

se estableció un seguimiento mensual en los cierres de los principales afluen- tes (Solimões en Manacapuru, Madeira en Fazenda Vista Alegre, Río Negro en Moura) y en la estación de Óbidos en el curso principal del Amazonas, inme- diatamente aguas abajo de la zona de estuario. Los resultados muestran que existe una fuerte variabilidad de las con- centraciones disueltas. En el caso del V y del Mo por ejemplo, las concentracio- nes varían en un factor de 2 a 5 y dis- minuyen cuando aumentan los caudales (así como la conductividad). Tratándose del Mn, el Ba, el Sr o el Co, las concen- traciones varían en un factor de 2 a 3

y aumentan con el caudal. Estos com- portamientos podrían estar ligados a la llegada de masas de agua de origen di- ferente (andino en mayo-junio, llanura amazónica en julio), aunque también a la influencia del almacenamiento tem- poral de las aguas en la zona de inunda- ción (permitiendo las condiciones «re- dox» existentes en las zonas de várzea una removilización de los elementos). Estas variaciones que, hasta ahora, no habían sido tomadas en cuenta, permi- tieron cuantificar con una buena pre- cisión, los flujos de elementos en par- tículas que son transferidos al Océano Atlántico por el sistema amazónico.

Quito, Ecuador - Octubre de 2004 221