Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Notre capacité à prévoir le climat futur dépend notamment de nos connaissances du cycle des éléments et en particulier du carbone à la surface de la planète. Or les rapports du GIEC pointent des lacunes en la matière dans les zones humides intertropicales. Dans l'environnement, les particules transportées, et en particulier les colloïdes définis conventionnellement dans la gamme de tailles entre 1 µm et 1 nm sont maintenant largement reconnues comme des vecteurs importants dans le transport de divers éléments traces métalliques (ETM) et du carbone. Elles sont le plus souvent constituées de matière organique et d’oxydes et oxyhydroxydes de fer ou d’hydroxydes et oxyhydroxydes d’aluminium dans divers contextes tropicaux, boréaux ou tempérés. L'étude du rôle des colloïdes en tant que vecteurs est, outre le cas des pollutions par des ETM, pertinent pour révéler les espèces issues du couplage des cycles du fer et du carbone dans divers compartiments de l’environnement, depuis les sols jusqu’aux sédiments. Il est reconnu que le cycle du carbone a des incidences sur l’évolution du climat, or le fer pourrait impacter la stabilité de la matière organique et ainsi influencer la production de CO2 et donc l’évolution du climat en contribuant au stockage du carbone des sols ou des sédiments. Des études géochimiques de laboratoire ont permis de mettre en évidence des mécanismes élémentaires de l’association Fer – matière organique comme la complexation ou la formation de nano-oxyhydroxydes de fer par oxydation du Fe(II) dans la fraction colloïdale. Cependant, et malgré leur rôle au sein des eaux de surface, les colloïdes sont rarement caractérisés directement dans les échantillons naturels, principalement en raison de la difficulté à les concentrer et les séparer. Des études ont pu être menées sur particules isolées, qu’elles soient par exemple orientées vers des analyses en spectrométrie de masse en « temps de vol » permettant d’effectuer des corrélations élémentaires, ou obtenues par microscopie électronique donnant accès à des formes, tailles, structures et compositions. Toutefois ces approches demeurent très limitées en termes de statistique de particules observées. On peut alors aussi analyser les colloïdes avec des outils spectroscopiques intégrant de grandes populations de particules et donnant accès à la nature des phases solides et des espèces chimiques à l’échelle moléculaire actrices des processus biogéochimiques.
Nous avons ainsi pu montrer que les colloïdes sont particulièrement importants dans le cas d’eaux noires riches en matières organiques comme celles du Rio Negro (Brésil) qui draine un sous-bassin majeur du bassin amazonien et où les colloïdes contiennent une part importante du fer transporté. De plus dans cette rivière, des fluctuations saisonnières du fractionnement isotopique du fer dans les particules en suspension ont été mises en évidence. Quelques études récentes e
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Deux missions de terrain en Amazonie sont prévues en saisons de basses et de hautes eaux. La thèse sera effectuée dans deux laboratoires distants, majoritairement à l’IMPMC (Paris), mais des déplacements réguliers au GET (Toulouse), sont à prévoir dans le cadre du projet. L’adaptation de l’expérience d’UFT en atmosphère contrôlée, mise au point à l’IMPMC, demandera un perfectionnement méthodologique.