| Le but de cette these etait d'evaluer la capacite de la spectroscopie infrarouge a transformee de Fourier (FTIR) couplee aux methodes chimiometriques a fournir des informations importantes sur la composition de la matiere organique sedimentaire et particulaire (MOP). Pour ce faire,deux accessoires FTIR ont ete utilises : la reflectance diffuse (DRIFT) et la reflectance totale attenuee (ATR). DRIFT a ete applique sur un large groupe de sediments heterogenes. L'interpretation des spectres DRIFT par l'analyse en composante principale (PCA) a clairement permis de distingue les sediments provenant d'evenements de deposition, comme par exemple des glissements de terrain ou des inondations, en se basant sur leur contenu en carbonate. PCA a egalement distingue les sediments terrestres, riche en MOP, en groupes aromatiques et en SiO 2, des sediments marins, riche en argile et en carbonate. La regression des moindres carres partiels (PLS) des spectres DRIFT a permis la prediction de differentes proprietes des sediments sans avoir recours aux methodes traditionnelles ou auxextractions. L'erreur de prediction, dite l'erreur de la racine moyenne carree (%RMSE), etait de ∼ 6% pour les substances humiques et l'humine, 7,6% pour le %C, 11,5% pour le ratio atomique N:C et 13 - 14% pour %C venant des substances humiques et %C venant de l'humine. Dans la seconde etude, FTIR-ATR a ete utilise pour la premiere fois pour caracteriser la MOP de milieux aquatiques par l'analyse directe de particules sur filtres. Ces spectres ATR ont revele plusieurs changements de groupements fonctionnels organiques et inorganiques. La MOP marine etait riche en amide, N-H, et en groupes aliphatiques tandis que la MOP terrigene contenait plus de groupes COO-/COOH et aromatiques. Les spectres ATR ont montre que les groupes amides, N-H, aliphatiques et les hydrates de carbone etaient preferentiellement degrades lors de la chute des particules. La PLS a ete appliquee sur les spectres ATR pour quantifier 12 proprietes elementaires et moleculaires telles que les acides amines, les biomarqueurs bacteriens et les indices de degradation. La majorite des proprietes ont ete predites avec une bonne exactitude comparee aux methodes conventionnelles (< 15% d'erreur). Les regions spectrales utilisees pour la prediction et les spectres d'influence determinante ont revele que les cycles aromatiques et les groupes COO-/COOH etaient degrades plus lentement que les groupes azotes, tels que les acides amines, et les hydrates de carbone. La MOP marine etait riche en groupes CH3. Ces derniers semblent etre tres labiles et abondants dans la MOP bacterienne. FTIR, DRIFT ou ATR, couple aux methodes chimiometriques, PCA ou PLS, sont des methodes nouvelles et puissantes pour une caracterisation rapide et peu couteuse des sediments et de la MOP. |
