Carbone organique dissous

Définition

Le carbone organique dissous (COD) est la fraction de matière organique qui est en mesure de traverser un filtre, dont la taille des pores varie généralement entre 0,70 et 0,22 µm. Il comprend le carbone organique assimilable.

En revanche, le carbone organique particulaire (COP) est la fraction de carbone de dimensions trop importantes pour passer à travers le filtre et qui est ainsi retenue dans un échantillon.

Le cycle du carbone organique dissous :

Le carbone organique dissous est le deuxième plus grand réservoir de carbone bioréactif dans l'océan. De plus, il est un constituant chimique présent en quantités mesurables dans la quasi-totalité des eaux souterraines.

Explications

Le carbone organique dissous est constitué de plusieurs milliers de fractions carbonées différentes, sa composition et ses propriétés chimiques et biologiques sont difficiles à évaluer.

Une étendue d'eau arborant une teinte jaunâtre, brunâtre ou rappelant celle du thé ou de la paille est probablement caractérisée par une concentration élevée en carbone organique. Cette coloration est attribuable au lessivage des substances humiques issues de la décomposition de la matière organique végétale et des sols. Ces composés organiques participent à l'acidification des cours d'eau, ce qui entraîne leur coloration jaunâtre à brunâtre et provoque par ailleurs des modifications des sols environnants.

Le carbone organique dissous peut être classé selon son origine :

• allochtone : lorsqu'il provient de sources extérieures au système aquatique, telles que les dépôts atmosphériques ou les matériaux transportés sur de longues distances par l'écoulement fluvial.
• autochtone : lorsqu'il émane directement de l'environnement immédiat du système, comme les matières végétales et microbiennes, ou encore les sédiments et les sols issus du bassin versant.

La matière organique dissoute (MOD) présente dans les océans renferme une quantité de carbone supérieure à celle des stocks cumulés de la biomasse terrestre. Les organismes vivant dans les environnements marins produisent en permanence une grande diversité de molécules qui alimentent les microhétérotrophes. Cependant, pour des raisons encore inexpliquées, une fraction de cette matière persiste sous forme de MOD durant des millénaires. Cette substance organique est régulièrement modifiée et recyclée par l'activité des microhétérotrophes marins.

Dans le sol

Le carbone organique dissous (COD) dans les sols constitue une petite mais significative fraction du carbone organique total présent. Il est au coeur de nombreuses interactions essentielles impliquant plantes, microbes et minéraux. Composé de milliers de molécules individuelles présentant des tailles, des réactivités et des fonctions diverses, le COD joue un rôle crucial dans les processus de formation des sols.

Sa capacité à réagir avec les surfaces minérales varie selon les groupes fonctionnels spécifiques des molécules, leur structure ainsi que la composition chimique de la solution du sol. L'adsorption représente l'un des principaux processus affectant le COD, bien que ce phénomène soit réversible. Ainsi, du COD déjà adsorbé et "vieilli" peut être relâché puis transféré vers les eaux souterraines et les réseaux fluviaux.

COD biodégradable

Les analyses du carbone organique dissous biodégradable (CODB) permettent d'évaluer la part de COD éliminée via la croissance bactérienne dans un échantillon d'eau. Ces méthodes se distinguent des dosages du carbone organique assimilable (COA) par le fait que la croissance bactérienne est généralement associée à un biofilm, mettant en oeuvre des colonnes de billes de verre prétraitées ou du sable issu d'un biofiltre. Le parallélisme frappant entre la nature de la biomasse utilisée dans les tests CODB et celle rencontrée au sein des biofiltres rend ces analyses particulièrement pertinentes pour l'évaluation des procédés de biofiltration.

Ainsi, les études comparatives montrent systématiquement que les méthodes CODB mesurent des concentrations de matière organique biodégradable (MOB) sensiblement plus élevées que celles obtenues via les techniques COA. Cela est dû à l'aptitude des bactéries présentes dans les biofilms à décomposer des substrats complexes grâce à l'action d'enzymes hydrolytiques.

La méthode traditionnelle de mesure du CODB consiste à exposer un échantillon d'eau à un sable préalablement rincé, récupéré d'un filtre biologique actif, sous conditions contrôlées de température. Les concentrations de COD sont alors mesurées avant et après l'exposition pour évaluer la dégradation réalisée.

En rapport avec "carbone organique dissous"

• carbone organique

  

  Le carbone organique est naturellement produit par tous les organismes vivants, pouvant être dissous (COD) ou particulaire (COP).

• carbone organique assimilable

  

  Le carbone organique assimilable (COA) est la partie du carbone organique total facilement assimilable par les micro-organismes...

• carbone organique total

  

  Le carbone organique total (COT) est une mesure de la quantité totale de carbone dans les composés organiques présents dans un système...

• matière dissoute

  

  Une matière dissoute est une matière organique solide dissoute (MOD) dans un liquide, notamment dans l'eau.