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Contrasted release of insoluble elements (Fe, Al, rare earth elements, Th, Pa) after dust deposition in seawater: a tank experiment approach

Authors :
Roy-Barman, Matthieu
Foliot, Lorna
Douville, Eric
Leblond, Nathalie
Gazeau, Frédéric
Bressac, Matthieu
Wagener, Thibaut
Ridame, Céline
Desboeufs, Karine
Guieu, Cécile
Géochimie Des Impacts (GEDI)
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC)
Institut de la Mer de Villefranche (IMEV)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV)
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Institut méditerranéen d'océanologie (MIO)
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Cycles biogéochimiques marins : processus et perturbations (CYBIOM)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
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Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Source :
Biogeosciences, Biogeosciences, European Geosciences Union, 2021, 18 (8), pp.2663-2678. ⟨10.5194/bg-18-2663-2021⟩, Biogeosciences, 2021, 18 (8), pp.2663-2678. ⟨10.5194/bg-18-2663-2021⟩, Biogeosciences (1726-4189) (Copernicus GmbH), 2020, Vol. 18, N. 8, P. 2663-2678
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

Lithogenic elements such as aluminum (Al), iron (Fe), rare earth elements (REEs), thorium (232Th and 230Th, given as Th) and protactinium (Pa) are often assumed to be insoluble. In this study, their dissolution from Saharan dust reaching Mediterranean seawater was studied through tank experiments over 3 to 4 d under controlled conditions including controls without dust addition as well as dust seeding under present and future climate conditions (+3 ∘C and −0.3 pH). Unfiltered surface seawater from three oligotrophic regions (Tyrrhenian Sea, Ionian Sea and Algerian Basin) were used. The maximum dissolution was low for all seeding experiments: less than 0.3 % for Fe, 1 % for 232Th and Al, about 2 %–5 % for REEs and less than 6 % for Pa. Different behaviors were observed: dissolved Al increased until the end of the experiments, Fe did not dissolve significantly, and Th and light REEs were scavenged back on particles after a fast initial release. The constant 230Th/232Th ratio during the scavenging phase suggests that there is little or no further dissolution after the initial Th release. Quite unexpectedly, comparison of present and future conditions indicates that changes in temperature and/or pH influence the release of Th and REEs in seawater, leading to lower Th release and a higher light REE release under increased greenhouse conditions.

Subjects

Subjects :
[SDE]Environmental Sciences

Details

Language :
English
ISSN :
17264170 and 17264189
Database :
OpenAIRE
Journal :
Biogeosciences, Biogeosciences, European Geosciences Union, 2021, 18 (8), pp.2663-2678. ⟨10.5194/bg-18-2663-2021⟩, Biogeosciences, 2021, 18 (8), pp.2663-2678. ⟨10.5194/bg-18-2663-2021⟩, Biogeosciences (1726-4189) (Copernicus GmbH), 2020, Vol. 18, N. 8, P. 2663-2678
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..b17c537dfc7aeb8c0a5d4de1bf78b49f