Conteneur instrumenté incluant des mesures de mercure à proximité de la station de recherche franco-italienne Concordia en antarctique. Crédits O. Magand, 2019.
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Le rôle crucial des effets de couplage terre-mer dans la chimie atmosphérique antarctique, et les implications pour la biodisponibilité du mercure dans les écosystèmes de l’océan austral
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Une équipe internationale de chercheurs a mené une série d’études sur le cycle biogéochimique du mercure dans les environnements polaires. L’étude se concentre sur l’examen d’un phénomène saisonnier unique d’évolution du mercure dans l’atmosphère en Antarctique : les événements d’appauvrissement atmosphérique en mercure (AMDE) en été Austral.
Le mercure (Hg) est un polluant mondial neurotoxique qui peut être transporté sur de longues distances et se déposer dans l’océan via l’atmosphère. Les conditions environnementales uniques des régions polaires ont une influence significative sur le cycle atmosphérique du Hg, comme en témoignent les AMDEs printaniers, dus à l’oxydation réactive des halogènes, et le rebond estival des niveaux de Hg atmosphérique, déclenché par la réémission de Hg depuis les zones glaciaires marginales. Les AMDEs impliquent une oxydation et un dépôt importants du mercure élémentaire gazeux (GEM) dans l’atmosphère, qui amplifient les puits de mercure marins. L’océan Austral, un point chaud critique en matière d’exposition environnementale au mercure, présente des AMDEs dont les caractéristiques et les schémas de distribution restent flous.
En lien avec la 33ème expédition nationale chinoise de recherche en Antarctique, cette étude présente le premier regroupement de jeux de données d’observation du GEM dans l’océan Austral circumantarctique. Des AMDEs estivales prononcées ont été observés et ont entraîné une forte hétérogénéité spatiale dans la distribution du GEM circumpolaire. En combinant données d’observation et modèles, il est démontré que le flux continental antarctique façonne largement les schémas de distribution circumpolaire des AMDEs estivales, en les concentrant dans la zone de convergence des vents catabatiques, tandis que le rôle de l’oxydation des halogènes réactifs serait finalement mineur.
Cette nouvelle découverte souligne le rôle potentiel du transport intérieur antarctique et son influence sur les niveaux d’exposition au mercure dans les écosystèmes de l’océan Austral pendant les périodes critiques de reproduction. Cette étude met en évidence l’importance unique de l’étude des interactions atmosphériques (processus physiques et chimiques) entre le continent Antarctique et l’océan Austral et ouvre de nouvelles pistes de recherche.
Ce travail a bénéficié du soutien du 7ème Programme-Cadre (FP7) GMOS (Global Mercury Observation System – 2012-2015), le programme H2020 iGOSP ERA-PLANET, du projet IPEV GMOStral-1028, de financements obtenus par le LEFE-CHAT CNRS/INSU et de l’Institut Universitaire de France (IUF). Les éditeurs de Nature Communications ont choisi de mettre cet article en avant dans la rubrique « Editors’ Highlights Earth Science », qui présente les 50 meilleurs articles récemment publiés dans le domaine de la recherche en sciences physiques.
(a) Série chronologique du mercure élémentaire gazeux (GEM) pendant toute la durée de la campagne océanographique. La ligne rouge indique le seuil des événements d’appauvrissement atmosphérique en mercure (AMDE), (b) Répartition spatiale du GEM dans la couche limite marine (MBL) autour de l’Antarctique pendant la 33ème expédition nationale chinoise de recherche en Antarctique. Les étiquettes noires indiquent les noms des régions maritimes observées et les périodes d’observation correspondantes.
Référence complète et accès à l’article : Xie, Z., Yue, F., Angot, H., Zhan, H., Liu, H., Tian, B., Dommergue, A., et Magand, O., 2026. Continental outflow shapes the circum-Antarctic pattern of summertime atmospheric mercury depletion zones. Nat Commun (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-67864-5
Contact local : Olivier Magand (OSU-Réunion)
Contact extérieur : Zhouqing XIE (Anhui Key Laboratory of Polar Environment and Emerging Pollutants, School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui, China)