MÉCANISME DE LA PRÉCIPITATION DU CARBONATE DE CALCIUM
La réaction de la précipitation du CO,Ca à partir du (CO,;H},Ca a été étudiée aussi bien par des physico-chimistes que par des géologues et des
hydrologues.
Elle est représentée le plus souvent par l'équation chimique suivante: (CO): Ca, ECO Cr ECO HO. (6)
Il s’agit d’une réaction d'équilibre. Le départ de CO, produit la précipitation de CO,Ca; une augmentation de la teneur en CO, favorise la formation de bicarbonates par dissolution du carbonate contenu en suspension dans l’eau.
D’après J. PrA (1933, p. 4), les facteurs qui dans une masse d’eau favorisent le départ de CO, (donc la formation de CO,Ca), sont de deux ordres:
Les facteurs organiques, si la formation de CO,Ca est due à la présence d'organismes (photosynthèse, décomposition microbienne) et les facteurs inorganiques, s’il se produit des modifications des conditions physiques (température, pression du CO;, évaporation de l’eau).
L’assimilation du CO, par le phytoplancton est pour E. WASMUND (1930, p. 124 et 125) et pour RAMAN (1906, p. 174), le facteur le plus important dans la précipitation du CO;Ca. La présence de plancton dans les couches supérieures du lac produit une diminution de la concentration en CO, et favorise la formation d’O,. Selon G. J.WERESCAGIN (1931, p. 20) l'équation serait:
OP DITON er CILiO OO. (7)
Dans les couches profondes du lac, les substances organiques sont oxydées selon Péquation (7), mais prise dans le sens inverse. La teneur en O, diminue alors au profit de celle en CO,. Il résulte de ces remarques que Pon peut établir un bilan comportant la quantité de matière organique et les teneurs en CO, et en O, (K. M. STROM, 1928, p. 337). Les courbes exprimant les variations de la teneur en CO, et en O, avec la profondeur de prélèvement de l’eau, sont symétriques. Ces afhrmations ont été vérifiées entre autre pour l’Œrensee (Suède) et Canadice (Canada) par H. HALB-
30 C. Portner
FASS (1923, p. 282); pour le lac de Zurich par L. MINDER (1943, p. 22); pour la mer Baltique par H. WATTENBERG (1936, p. 183).
Pour confirmer l’idée d’une précipitation organique du CO,Ca, H. KLAHN (1924, p. 809) cite le cas du lac de Sildemover (au sud de Rostock dans le Mecklenburg) où, d’après lui, l'absence d’algues ne permet pas la formation d’un dépôt calcaire bien que la dureté de l’eau du lac soit relativement élevée.
Par des séries d'expériences de laboratoire, des auteurs ont essayé de confirmer le point de vue de la précipitation organique du CO,Ca. F. RUTTNER (1937, p.72), par des mesures de conductibilité d’une solution de bicarbonate de calcium contenant des algues, a montré que la conductibilité de la solution diminuait avec le temps, donc qu’il se produisait une précipitation de CO,Ca par les organismes. G. EHRKE (1934, p. 400) a mis en évidence la dépendance de Passimilation (mesurée par la teneur en O,) avec lintensité lumineuse, la température et la teneur en CO:. R. MAUCHA (1927) estime qu’une augmentation de 10°C de la température (de 4° à 14° C) double la capacité d’assimilation du plancton. SVERDRUP, JONSTON et FLEMING (1942, p.933) indiquent que le rapport du poids de CO, produit par la respiration du plancton divisé par le poids de CO, assimilé lors de la photosynthèse est de 10%.
Il résulterait de la théorie de Ja précipitation organique du CO,Ca que ce sont les variations de la teneur en matière organique qui influencent les variations des concentrations en CO,. Ce sont donc des variations de la concentration de la matière organique que va dépendre en définitive, la précipitation du CO,Ca. (Ces affirmations sont en opposition avec les résultats expérimentaux. Tableau 15, p. 54.)
La précipitation de CO,Ca peut aussi résulter de l’action des bactéries sur la matière organique en décomposition, dans la mesure où e les produisent des substances qui modifient le pH de Peau (C. R. BAIER, 1937, p. 85). La formation d’ammoniaque à partir de composés organiques favorise la formation d’ions CO; d’après l’équation:
