Description du sujet de thèse

Cette thèse s’inscrit dans le projet NANO-GATE (PI : Julien Gigault, DR CNRS, Takuvik) qui a pour objectif principal de caractériser la présence et le cycle biogéochimique des nanoparticules anthropiques (NPA) dans l'Océan Arctique. Même à des concentrations de (ultra-)traces, de par leurs propriétés physico-chimiques, les nanoparticules sont susceptibles d’interagir avec le biote et d’impacter les principaux cycles biogéochimiques. Les nanoplastiques, le dioxide de titane et les nano-suies sont particulièrement ciblés en raison de leur utilisation intensive dans les activités anthropiques, de leur forte réactivité avec les contaminants dans l’environnement et de leur ubiquité attendue dans l’Océan Arctique.
Les NPA entrent dans l'Océan Arctique par de multiples voies, notamment via les apports transocéaniques, les dépôts atmosphériques, les rejets fluviaux, le dégel du pergélisol, l'érosion côtière, la remise en suspension des sédiments, et la fonte de la glace de mer. Les flux de la plupart de ces sources de NPA vers l'Océan Arctique sont encore mal ou non quantifiés.

Les objectifs de cette thèse sont :
1) de mieux distinguer et quantifier différents flux d’apports chimiques à l’océan, en développant une méthode analytique permettant la détermination conjointe des isotopes du thorium 230 et 232 et du béryllium 7, 9 et 10 dans l’eau de mer ;
2) de discriminer, à partir de l’analyse de ces isotopes dans la fraction colloïdale d’échantillons collectés dans diverses régions océaniques arctiques, les apports de NPA provenant de l’atmosphère de ceux provenant de la marge continentale et d’en quantifier les flux ;
3) d’évaluer la variabilité temporelle et spatiale de ces flux et le lien avec la composition/diversité des NPA échantillonnées et/ou la présence et composition/diversité de leur revêtement.

Ce projet de thèse est centré sur la géochimie marine, avec une composante majeure axée sur l’étude des sources d’éléments chimiques à l’océan par l’analyse de traceurs isotopiques. Il contribue au programme international GEOTRACES. Cette thèse s’intéresse en particulier à une composante encore mal connue de l’eau de mer, et très peu documentée dans l’Océan Arctique : la fraction colloïdale.

Contexte de travail

La thèse sera principalement réalisée au Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS), dans l'équipe Toulouse Isotopie Marine (TIM), et comprendra de fortes interactions avec le laboratoire de Géosciences Environnement Toulouse (GET ; notamment au travers de la codirection par David Point).
Le LEGOS est une Unité Mixte de Recherche UPS-UT3, CNES, CNRS-INSU, IRD qui mène des recherches sur le système environnemental planétaire de manière pluridisciplinaire en s'appuyant sur la physique océanique, la géochimie et la biogéochimie marine, l'hydrologie et la glaciologie. Le LEGOS comprend 130 agents.
A Toulouse, des collaborations sont prévues avec Vincent Regard et Sandrine Choy (GET) sur l’analyse chimique des isotopes du béryllium 9 et 10, avec Mathieu Benoît (GET) sur le protocole de digestion de la matière (in)organique, et avec Sara Fleury (LEGOS) sur les flux de fonte de glace de mer arctique. D’autres collaborations auront aussi lieu avec le CEREGE (Aix-en-Provence) et le LEMAR (Brest), qui sont aussi impliqués dans le projet NANO-GATE.
Le-la doctorant-e pourra réaliser une ou plusieurs missions à l’Université de Laval (Québec, Canada) pour travailler avec le co-encadrant de thèse Julien Gigault sur l’aspect nanoparticulaire. Elle-il participera également à au moins une campagne en mer dans l’Océan Arctique au travers du projet NANO-GATE afin d’être formé-e à la collecte d’échantillons et aux manipulations réalisées en mer.

Informations complémentaires

Profil recherché :
o Savoirs / connaissances : Master 2 en océanographie ; bases de géochimie marine, d'isotopie et de chimie analytique.
o Savoir-faire : Travail en salle blanche, veille bibliographique, maitrise des logiciels de bureautique (excel, word, powerpoint,...) et d’analyse/visualisation de données (ex : Python), maitrise de l’anglais (écrit/oral) ; Expérience en mer et expérience de stage dans un domaine connexe appréciées.
o Savoirs-être : Minutie, rigueur, patience, organisation, dynamisme, force de propositions, créativité.