Apport de l’étude des isotopes du Li et du Sr à différentes échelles pour la caractérisation des cycles biogéochimiques et de l’altération chimique en milieu tropical, Exemple de la Guadeloupe.

A la surface de la Terre, un ensemble de processus physiques, chimiques et biologiques sont combinés pour transformer la roche en sol, au sein de la zone critique. La Guadeloupe représente un véritable laboratoire naturel, en milieu tropical, idéal pour l’étude des processus qui se déroulent dans la zone critique. Les isotopes du Sr n’étant fractionnés, ni par les processus d’altération, ni par les processus biologiques, ils constituent un bon outil pour quantifier la contribution des sources de Sr dans les différents compartiments. A l’inverse, les isotopes du Li étant fractionnés pendant les processus d’interaction eau-roche, ils constituent un proxy prometteur des processus d’altération. Dans cette étude, nous avons mesuré les compositions isotopiques dans tous les compartiments d’un petit bassin versant drainant des sols très altérés (pluies, pluviolessivats, plantes, sols, solutions de sol, roches et eaux de rivière) et dans les produits d’érosion dissous des rivières de Basse-Terre (le long du gradient d’âge nord-sud). Les mesures réalisées dans les différents échantillons de pluie montrent que les apports atmosphériques de Sr et de Li sont principalement de deux sortes : les aérosols marins et les poussières sahariennes. Ceci implique notamment que, même dans ce contexte qui subit une forte influence océanique, la seule correction des aérosols marins dans les rivières n’est pas suffisante. L’étude du petit bassin versant dont les sols sont très altérés, montre l’impact des apports atmosphériques sur tous les compartiments. Dans le profil de sol, le Sr est à la fois d’origine marine et saharienne. La signature isotopique en Li est fortement influencée par les aérosols marins en surface. Les valeurs de ?7Li, préservées de l’influence atmosphérique en profondeur du profil, sont très négatives en lien avec le caractère fortement altéré des sols. Le Sr de la végétation provient des sources superficielles (atmosphère et recyclage), ce qui est caractéristique des écosystèmes tropicaux où la végétation est isolée des nutriments de la roche mère par des sols très épais. Dans la rivière, les apports atmosphériques représentent une forte proportion du Li exporté et la totalité des éléments majeurs et du Sr, indiquant qu’il n’y a plus de contribution significative d’altération de la roche mère sur le site. Le bilan isotopique du Li indique que, dans la rivière, il provient aussi de l’altération de minéraux secondaires. A l’échelle de l’île de Basse-Terre, le ?7Li des rivières indique que la chimie des rivières est d’autant plus influencée par la dissolution des minéraux secondaires que la rivière draine un bassin versant altéré. De plus, la signature isotopique en Li des rivières est corrélée avec le flux d’altération chimique. Le ?7Li des rivières de Guadeloupe indique, qu’à l’échelle globale, ces rivières se situent dans un régime d’altération intermédiaire à intense, en accord avec le contexte étudié. On met ainsi en évidence le paradoxe de l’altération en milieu tropical qui est accélérée par rapport aux autres contextes en raison des conditions climatiques favorables, mais ralentie par la présence de sols très appauvris et très épais, isolant parfois la roche mère de l’interaction avec les eaux souterraines.