The biogeochemical cycle of Hg in the high altitude and tropical hydrosystemof Lake Uru-Uru, Bolivian Altiplano
Cycle biogéochimique du Hg dans l’hydrosystème tropical d’altitude lac Uru-Uru, Altiplano bolivien
Résumé
This thesis is dedicated to the study of the biogeochemical cycle of Hg (Hg) in the high altitude (3800m a.s.l.) and tropical aquatic ecosystem Uru-Uru, located on the Bolivian Altiplano. The aim of this study is to gather information about the concentration levels of different Hg species, and to understand the mechanisms involved in the formation of methylHg (MMHg) which bioaccumulates in trophic food webs. In this environment, Hg methylation is mediated predominantly by sulphate-reducing bacteria. Floating bio-inorganic aggregates and surface sediments contributes significantly to the MMHg pool of the ecosystem. The partition coefficients of MMHg and inorganic Hg (iHg) suggest that sediments are the main source of MMHg to the water column. High percentages of dissolved MMHg (~50%) suggest this compound to be highly stable in the water, probably due to the important attenuation of UV radiation and the occurrence of complexing colloidal material. Eventually, analyses of correlation factors Hg/Sb and Hg/W in the sediments show that the main source of Hg is probably from mining origin.
Cette thèse est consacrée à l’étude du cycle biogéochimique du Hg (Hg) dans l’écosystème aquatique tropical Uru-Uru, situé sur l’Altiplano bolivien à 3800m. L’objectif était de documenter les niveaux de concentrations pour différentes espèces de Hg, et de comprendre les mécanismes mis en jeu dans la formation du méthylHg (MMHg), qui se bioaccumule dans la chaine trophique. Dans cet environnement, la methylation du Hg résulte majoritairement de l’activité des bactéries sulfato-réductrices. Les agrégats bio-inorganiques flottants et les sédiments de surface contribuent significativement au pool de MMHg de l’écosystème. Les coefficients de partition du MMHg et du Hg inorganique (iHg) suggèrent que les sédiments sont la source principale du MMHg vers la colonne d’eau. Les fortes proportions en MMHg dissous (~50%) suggèrent une grande stabilité de ce composé dans l‘eau, probablement influencé par l’atténuation forte du rayonnement UV et la présence de matériel colloïdal complexant. Finalement, les analyses de coefficients de corrélation Hg/Sb et Hg/W dans les sédiments, indiquent que la source principale du Hg est probablement d’origine minière.