Distribution en taille des particules et nutriments : relation entre le matériel parental et la poussière minérale en désert côtier de la Namibie

Abstract

Le rôle des particules de poussières comporte une grande incertitude des modèles climatiques, alors qu’ils constituent une grande influence sur le bilan radiatif global et l’apport en nutriments pour divers écosystèmes. Ce projet de recherche permet d’évaluer la composition de particules de poussières en Namibie, en fonction de trois vallées constituées de rivières éphémères en région côtière. La sélection des vallées s’est basée sur leur fréquence importante d’émissivité, observée par image satellitaire. En 2017, des mesures en temps réel ont été prises ainsi que des échantillons de surface, dont l’analyse des sols et filtres s’est effectuée en laboratoire. Les propriétés des sols, c’est-à-dire la distribution de la taille, de la minéralogie et composition élémentaire, seront traitées dans ce mémoire. Le but étant d’évaluer les sources d’émission et le potentiel de transport des poussières, par une meilleure connaissance de l’interaction des sols en relation avec les particules transportées par le vent. Il a été observé que le transect de la vallée du Huab possède une taille de particule plus fine en raison de divers facteurs, dont une rivière éphémère plus active. Le transect de la vallée de Omaruru quant à lui possède une composition en minéraux plus variée, dont une petite concentration en éléments lourds. Pour le transect de la vallée du Kuiseb, en raison du site d’échantillonnage et une forte influence de la mer de sable, des particules plus près de la fraction du sable ont été identifiés en plus grande quantité par rapport aux autres sites. Il est donc suggéré que, malgré une grande concentration de particules fines pour le Huab, son processus d’émission demande une fréquence de vent et un environnement propice à l’émission des particules par suspension. Contrairement à certaines vallées telles que le Hoanib ou le Hunkab, le Kuiseb et le Omaruru semblent influencés par la désintégration des argiles lors de la saltation et le bombardement de particules plus grossières.

Dust particles are primarily known to modify radiative forcing as well as nutrient contribution of coastal regions, but account for an important part of climatic model uncertainties. This project evaluates the characteristics of dust particles in river valleys of Namibia within three valleys of the coastal region. The selection of sites was determined by their frequency of emissions observed by satellite imagery. In 2017, fieldwork measures were taken as well as surfaces samples, which were analysed for their particle size distribution, their mineralogy as well as their elemental composition. The results presented in this thesis look at potential transport emission, to better understand interactions between soil and airborne particles. It was observed that the transect of the Huab valley presents the finest distribution of particles, primarily because of its active river providing finer particles to dust sources. The transect of the Omaruru has a more varied particle size distribution relative to the Huab valley and the Kuiseb, but has some coarser particles present in small quantities. Because of its location, the transect of the Kuiseb is strongly influenced by the Namib sand sea, which is reflected in its particle size distribution. Because of existing literature about dust particles, it is possible to suggest that the Huab valley needs stronger winds to be able to be emissive as it erodes predominantly through a modified direct suspension mechanism. Saltation and bombardment seem to play a more important role in the Kuiseb valley than the other valleys along the coast, such as the Hoanib or the Hunkab, because of its important composition of sand and geomorphology proprieties.