Au cours des dernières décennies, les particules sphériques carbonées (SCPs) ont attiré une attention significative et sont devenues un sujet d'étude majeur. En raison de leurs propriétés uniques, ces particules ont été identifiées comme des indicateurs de la pollution atmosphérique et sont utilisées pour étudier l'impact des activités humaines sur l'environnement. L'abondance croissante des SCPs pourrait constituer un marqueur stratigraphique permanent potentiel de l'Anthropocène, conservé dans les archives environnementales sur tous les continents.
L'objectif principal de cette thèse était d'évaluer l'évolution temporelle de la déposition des SCPs en utilisant des données empiriques obtenues par l'analyse du contenu en SCPs dans des archives naturelles de tourbières ombrotrophes. Pour ce faire, nous avons développé une méthode améliorée utilisant using FlowCAM (Flow Imaging Microscopy, FIM, YOKOGAWA) pour identifier les SCPs dans des échantillons de tourbe. Après avoir validé notre « protocole FlowCAM », nous l'avons appliqué à des échantillons environnementaux réels. Six carottes de tourbe provenant des Pyrénées et trois carottes de tourbe globalement réparties, provenant du Royaume-Uni, de La Réunion et du Japon, ont été analysées pour leur déposition en SCPs. Dans les Pyrénées, la concentration maximale de SCPs a atteint 560×10⁵ SCPs m⁻², tandis que la concentration minimale était de 55×10⁵ SCPs m⁻². Le site d'échantillonnage le plus éloigné des activités humaines, situé à La Réunion, a enregistré la concentration de SCPs la plus basse, soit 30×10⁵ SCPs m⁻². Cette thèse présente également les premiers résultats à l'échelle mondiale sur la distribution des SCPs dans les sédiments lacustres et les tourbières. En outre, en utilisant FlowCAM dans cette recherche, nous avons collecté des données sur la distribution des tailles des SCPs pour chaque site d'échantillonnage.
Cette étude complète sur la déposition des SCPs dans les carottes de tourbe démontre un potentiel significatif, apportant des données supplémentaires précieuses sur les tourbières ombrotrophes dans la recherche sur les SCPs. Les futures recherches devraient s'étendre à davantage d'archives environnementales pour approfondir les connaissances sur l'Anthropocène. |
Over the past few decades, spheroidal carbonaceous particles (SCPs) have attracted significant attention and become a focus of study. Due to their unique properties, these particles have been identified as indicators of atmospheric pollution and are utilized to investigate the impact of human activities on the environment. The increasing abundance of SCPs could serve as a potential permanent stratigraphic marker for the Anthropocene, preserved in environmental archives across all continents.
The primary objective of this thesis was to evaluate the temporal evolution of SCP deposition using empirical data obtained from the analysis of SCP content in natural ombrotrophic peat archives. To achieve this, we developed an improved method using FlowCAM (Flow Imaging Microscopy, FIM, YOKOGAWA) to identify SCPs in peat samples. After validating our "FlowCAM Protocol," we applied it to real environmental samples. Six peat cores from the Pyrenees and three globally distributed peat cores from the U.K., La Réunion, and Japan were analyzed for SCP deposition. In the Pyrenees, the highest SCP concentration reached 560×10⁵ SCPs m⁻², while the lowest concentration was 55×10⁵ SCPs m⁻². The sampling site furthest from human activities, located in La Réunion, recorded the lowest SCP concentration at 30×10⁵ SCPs m⁻². This thesis also presents the first global-scale results on SCP inventory distribution across both lake sediments and peat bogs. Additionally, by employing FlowCAM in this research, we collected SCP size distribution data for each sampling site.
This comprehensive study on SCP deposition in peat cores demonstrates significant promise, providing valuable additional data on ombrotrophic peatlands in SCP research. Future studies should expand to include more environmental archives to further enhance research on the Anthropocene. |