H/F Doctorant en biogéochimie marine : dissolution du CaCO3 en milieu marin profond

Sujet de thèse :
Cette thèse porte sur la dissolution du carbonate de calcium (CaCO3) en milieu marin profond et sur le rôle de la dégradation de la matière organique et de l'activité microbienne.
Contexte :
L'objectif est de suivre les coquilles de CaCO3 (foraminifères, ptéropodes) depuis la particule qui coule jusqu'à la formation du sédiment, en combinant expérimentation (respiration à l'échelle de la coquille, tomographie à rayons X, réacteur haute pression) et modélisation numérique (COMSOL), afin de quantifier et de prédire la dissolution.
La personne recrutée aura comme mission :
• Sélectionner et caractériser des coquilles biogéniques (foraminifères, ptéropodes) issues de campagnes océanographiques : imagerie au microscope inversé, localisation de la matière organique, tomographie à rayons X (CT-scan) avant et après dissolution.
• Concevoir et réaliser des expériences de dissolution du CaCO3 : mesures des flux d'O2 et de pH par microcapteurs (kit de nano-respiration), en faisant varier la teneur en matière organique et les conditions du milieu.
• Mettre en œuvre des expériences en réacteur haute pression pour reproduire différentes profondeurs et étudier l'effet de la pression, de l'acidification des océans, de la quantité de coquilles et de la teneur en matière organique sur la dissolution.
• Caractériser les communautés microbiennes associées aux coquilles (séquençage 16S rRNA, exposition à des souches bactériennes d'eaux profondes) et évaluer leur rôle dans la dissolution du CaCO3, avant et après mise sous pression.
• Développer et exploiter des modèles numériques multiphysiques sous COMSOL (géométries 3D issues des tomographies, couplage transport–réactions) décrivant la dissolution des coquilles, de l'échelle individuelle jusqu'au sédiment.
• Confronter systématiquement simulations et données expérimentales afin de calibrer les cinétiques de dissolution et d'améliorer la précision des prédictions.
• Valoriser les résultats scientifiques : rédaction d'articles, communications en conférences, participation aux campagnes de terrain/mer et à la vie de l'équipe.
• Contribuer à l'intégration des cinétiques de dissolution obtenues dans un modèle océanique global (module sédimentaire de type ECCO-Darwin) afin de quantifier la génération d'alcalinité et le stockage de CO2 associé.