2023-2024 / OCEA0082-1

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems and geological oceanography

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Marine sediment geochemistry

Durée

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems : 20h Th, 5h Pr
Marine sediment geochemistry : 15h Th, 15h Pr

Nombre de crédits

 Master en océanographie, à finalité (MER - Erasmus mundus)6 crédits 
 Master en océanographie, à finalité (Erasmus Mundus ECT+ : Environmental Contamination and Toxicology)6 crédits 

Enseignant

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems : Alberto Borges
Marine sediment geochemistry : Nathalie Fagel

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

En milieu marin les processus chimiques, biologiques et physiques interagissent de manière complexe et indissociable. Ce cours permet aux étudiants d'acquérir les bases de la chimie en milieu aquatique avec un accent particulier sur les gas à effet de serre.
Chapitres de cours:
1.Foreword

2.Physico-chemical properties of water

3.Seawater composition

4.Salinity as a conservative tracer

5.Ions in seawater

6.Redox reactions - production/destruction of organic matter

7.Green-house gases (CO2, CH4, N2O)

8.Gas exchange accross the air-sea interface
 
Chapitres 1-6 sont couverts en 6h (2 cours), les chapitres 7-8 sont couverts en 14h (5 cours).

Marine sediment geochemistry

Etude des concepts géochimiques de base permettant d'interpréter la signature géochimique d'un sédiment marin. Illustrations sur base de la littérature et d'exemples personnels.
Le cours s'articule en 5 parties. L'introduction permettra de revoir quelques notions géochimiques de base et proposera plusieurs approches pour interpréter la signature géochimique d'un sédiment. Les processus diagénétiques seront décrits dans la seconde partie. La séquence de dégradation de la matière organique sera étudiée en mettant l'accent sur le rôle de médiateur de l'activité bactérienne. Les conséquences de la séquence diagénétique sur la signature des phases dissoutes constituera la troisième partie. La quatrième partie sera consacrée à l'étude du cycle des métaux. La cinquième présentera des exemples de traceurs paléocéanographiques.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Introduction des cycles majeurs du carbone organique et inorganique, des nutriments organiques et inorganiques, et des gaz à effet de serre dans divers écosystèmes marins.

Marine sediment geochemistry

L'objectif de ce cours est l'étude des processus chimiques permettant la formation des roches sédimentaires et leur évolution lors de la diagenèse. Les réactions chimiques impliquent une interaction entre le sédiment et les eaux interstitielles. Ces réactions solide/liquide sont des réactions hétérogènes. Par conséquent, la composition des minéraux et celle des eaux associées sont interdépendantes. Il s'agira d'étudier la chimie des phases particulaires et celle des phases dissoutes. Cette approche chimique est plus restreinte par rapport à l'approche sédimentologique qui couvre tous les aspects. La chimie des sédiments est contrôlée par les lois de la thermodynamique. Lors du cycle sédimentaire, les conditions de dépôts des sédiments sont différentes des conditions de formation de ses composants (minéraux). Ce déséquilibre implique un retour à l'équilibre, état qui peut être prédit d'après les lois de la thermodynamique. Les concepts de base seront révisés. En complément, ces processus physico-chimiques seront modulés par les lois cinétiques. Finalement, il faudra également considéré l'influence de l'activité bactérienne.

Pour plus d'information, voir la page d'introduction sur MyULiege. 

 

Savoirs et compétences prérequis

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Bases en chimie.

Marine sediment geochemistry

Notion de chimie minérale et de thermodynamique

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

20 h de théorie, cours par tanches de 3h, en présentiel.
Cours en anglais, diapositives en français.

Marine sediment geochemistry

Traitement et interprétation de données géochimiques sur tableur (e.g., excel). L'objectif des travaux pratiques sera de décomposer la signature géochimique d'un sédiment en ses différents constituants (détritique, biogène ou authigène).Exercice sur ordinateur (apporter son ordinateur portable).

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

20 h de cours théorique données par tranches de 3 heures, en présentiel.
Cours en anglais, diapositives en français.

Marine sediment geochemistry

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Explications complémentaires:

Cours théorique 5 x 2h et  TP 5 x 2h donné en Anglais. 

Cours dispensé en présentiel au premier semestre. Des enregistrements du cours sont disponibles sur ecampus pour une consultation en différé aux étudiants.

Les séances de travaux pratiques seront organisées en mode hybride.

Des séances d'exercices et traitements de données seront réalisées en classe avec une guidance de l'assistant. la participation à ces séances d'exercices est obligatoire. Toute absence devra être justifiée. D'autres séances (n=3) seront consacrées à des travaux personnels à réaliser à distance. 

1. Lecture d'un article imposé. Attention une question d'examen portera sur cet article.

2. Lecture d'un second article à synthétiser individuellement (préparer quelques diapositives). Présentation & synthèse collective de l'article lors du TP suivant.

3. Sélection d'un traceur géochimique paléocéanographique. Synthèse  en 5 diapositives et présentation en 5 minutes: définition du traceur; site d'étude; métodes analytiques; rrésultats & interprétation; points essentiels. 

Plus d'informations sur la structure et l'organisation du cours surla page d'introduction du cours sur MyULiege. 

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Lectures recommandées mais non obligatoires :
http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/164932
http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/82202
http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/115962
http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/2588
Notes de cours disponibles en bas de la page « Notes en ligne »

 

Marine sediment geochemistry

Un syllabus en anglais est disponible. Les dias sont aussi en anglais.

Modalités d'évaluation et critères

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )


Explications complémentaires:

Examen  en Janvier 2021 : examen écrit de 3h, sans notes, questionnaire de 20 questions.

Marine sediment geochemistry

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

L'évaluation comportera deux parties.
1. Questions écrites liées à la lecture obligatoire (35%). 
2. Présentation d'un traceur géochimique (65%). Synthèse orale en 5 diapositives et 5 minutes. Résumé écrit d'une page plus liste bibliographique consultée. 

Stage(s)

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Aucun

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

L'emploi du temps sera fourni par Mariella Lunetta (secrétaire administrative du Dpt BEE).
Je ne réponds pas aux questions posées par courriel, je réponds qu'aux questions portant sur le cours que de vive-voix pendant ou après les cours.
Pour des questions d'ordre adminstratif ou organisationnel, s'addresser à Mariella Lunetta.

Marine sediment geochemistry

Le cours se donnera au departement de Géologie (B1!) durant le premier semestre.

Contacts

Carbon, nutrient, greenhouse gases dynamics in marine ecosystems

Alberto Borges :
Alberto.borges@ulg.ac.be
04.336.31.87
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Mariella Lunetta
Secrétariat du Département BEE
M.Lunetta@uliege.be
04.366.50.62
 

Marine sediment geochemistry

Nathalie Fagel Professeure, Département de Géologie Laboratoire AGEs - Argiles, Géochimie et Environnements sédimentaires - B18, Allée du 6 Août, B-4000 Liège, Belgium Fax:04.366.2029, Tel: 04.366.2209, e-mail: nathalie.fagel@uliege.be www.ages.ulg.ac.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs