Impacts de la matière organique sur le cycle du carbone révélés par des méthodes novatrices de caractérisation moléculaire

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La préservation de matière organique dans les milieux naturels représente un puits de carbone qui s'oppose aux augmentations de CO2 atmosphérique et donc aux changements climatiques. La formation de matière organique dissoute (MOD) réfractaire et l'enfouissement de matière organique sédimentaire (MOS) représentent les 2 principaux mécanismes de préservation de carbone organique sur Terre. Ces mécanismes ainsi que les facteurs de contrôle demeurent en grande partie inconnus. Le manque d'informations sur la composition de la matière organique représente un obstacle important à l'avancement des connaissances. L'objectif général du programme de recherche est d'améliorer les connaissances actuelles du cycle de la matière organique par le développement et l'utilisation de nouveaux outils. Les objectifs spécifiques sont: 1) coupler le pouvoir de séparation de la chromatographie liquide (HPLC) au pouvoir de caractérisation de la spectroscopie infrarouge (FTIR) et de la spectrométrie de masse à haute résolution (FT-ICR-MS ou FTMS) pour caractériser la MOD; 2) doser les acides aminés et des biomarqueurs bactériens dans différentes fractions de la MOS afin de quantifier la contribution des bactéries à la MOS préservée; 3) étudier, à l'échelle moléculaire, les interactions entre la matière organique et des matrices solides. Pour atteindre ces objectifs, différents travaux seront entrepris. Entre autres, nous ferons des analyses parallèles HPLC-FTIR et HPLC-FT-ICR-MS sur des échantillons de MOD marine représentant plus de 75% de la MOD totale. Ces analyses conduiront possiblement à la caractérisation la plus complète à ce jour de la MOD. Nous voulons également quantifier les acides aminés et des biomarqueurs dans les sédiments afin de mieux comprendre le cycle à long terme de la MOS ainsi que les mécanismes de préservation. Un fractionnement séquentiel par densité sera préalablement effectué afin d'estimer la contribution bactérienne aux différentes fractions de la MOS. Finalement, des expériences de sorption et l'observation en temps réel, par FTIR in situ, des changements moléculaires causés par cette sorption seront effectuées.