Khaled Younes

Comparaison de la thermochimiolyse avec les méthodes classiques d’extraction et de dégradation de la MO au sein d’une tourbière du Limousin

Khaled Younes, Laurent Grasset

Université Poitiers, IC2MP CNRS UMR 7285, 4 rue Michel Brunet, 86073 Poitiers Cedex 09, France

La Thermochimiolyse (ou THM pour Thermally assisted Hydrolysis and Methylation quand l’agent alkylant est l’hydroxyde de tétraméthylammonium – TMAH) est une technique unique qui permet l’analyse d’une large variété de matériaux [1]. Elle est aussi employée pour l’analyse moléculaire, rapide et simultanée des principales familles des biomacromolécules (lipides, sucres et lignines) présentes dans les sols et les sédiments [2]. Sa version « off line » permet, de plus, d’avoir des indications quantitatives, par l’ajout possible d’un étalon interne, sur les cortèges moléculaires analysés.

Nous avons comparé cette méthode thermochimique avec les méthodes classiques d’extraction et de dégradation chimique : extraction des lipides (suivant la méthode de Bligh et Dyer, (1959)), hydrolyse acide des sucres [3] et oxydation alcaline de la lignine en présence du CuO-NaOH [4]. Les différentes techniques ont été appliquées sur des échantillons de tourbes. La tourbière étudiée est la « Tourbière des Sagnes » localisée à Fanay, dans le Limousin, en France.

Younes

Fig. 1. Quantités normalisées des monosaccharides en fonction de la profondeur (cm) : ● TMAH et ● HCl

A titre d’exemple, pour les sucres, la THM conduit à la formation d’esters méthyliques de type acide 3-déoxyaldonique. Les sucres analysables par THM sont libres, terminaux ou cellulosique [5]. L’hydrolyse acide permet l’analyse du compartiment non-cellulosique. La figure 1 montre le profil des différents monomères analysés par TMAH et HCl. Pour tous les monosaccharides, les plus grandes quantités dans l’acrotelme (0 – 20cm) indique l’apport d’une matière organique fraiche de végétaux, et en particulier de sphaignes. La relative augmentation des quantités de monosaccharides non-cellulosiques obtenues par THM aux interfaces acrotelme-mésotelme (- 20 cm) et mésotelme-catotelme (- 50 cm) indiquent plutôt ici une contribution microbienne plus importante à ces interfaces. Une augmentation régulière tout au long du catotelme pour le xylose, presque exclusivement produit par les végétaux, indique à la fois un changement de végétation et une augmentation du processus d’humification avec la profondeur dans la colonne de tourbe [5]. Pour la cellulose, les deux techniques ont donné des résultats équivalents.

Une comparaison entre le THM et les techniques chimiques doit être effectuée avec précaution, du fait des différents mécanismes impliqués. Néanmoins, la rapidité relative des analyses faites par thermochimiolyse en fait une technique intéressante quand la compréhension de problématiques (bio)géochimiques demande l’analyse d’un grand nombre d’échantillons.

Références :

[1] J.M. Challinor, J. Anal. Appl. Pyrolysis. 16 (1989) 323–333.

[2] L. Grasset, A. Amblès, J. Anal. Appl. Pyrolysis. 47 (1998) 1–12.

[3] S. Bourdon, F. Laggoun-Défarge, J.-R. Disnar, O. Maman, B. Guillet, S. Derenne, C. Largeau, Org. Geochem. 31 (2000) 421–438.

[4] J.I. Hedges, J.R. Ertel, Anal. Chem. 54 (1982) 174–178.

[5] C. Estournel-Pelardy, F. Delarue, L. Grasset, F. Laggoun-Défarge, A. Amblès, J. Anal. Appl. Pyrolysis. 92 (2011) 401–406.

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