L'alcalinité titrable totale de l'eau interstitielle des sédiments, représentant la capacité de cette eau à neutraliser un acide et dominée en général par les espèces bicarbonate et carbonate produites ou consommées lors de la reminéralisation de la matière organique, de la réduction du sulfate, de la méthanogenèse et de la précipitation/dissolution des carbonates.

Principe

L'alcalinité est une mesure d'équilibre de charges liée au système carbonate : la reminéralisation du carbone organique et les processus anaérobies produisent du bicarbonate augmentant l'alcalinité, tandis que la précipitation de carbonates authigéniques ou la consommation d'ions carbonate la réduisent ; la salinité et le relargage de cations modifient les équilibres carbonatés et donc l'alcalinité.

Démonstration

Au niveau de la transition sulfate‑méthane, une oxydation anaérobie intense du méthane couplée à la réduction du sulfate peut élever l'alcalinité interstitielle, conduisant souvent à la précipitation de carbonates authigéniques et à la formation d'agrégats carbonatés visibles dans les sédiments.

Mauvaise application

Assimiler l'alcalinité au pH ou utiliser l'alcalinité seule pour inférer la saturation carbonatée sans mesurer simultanément le DIC, Ca2+, Mg2+ et pCO2 peut mener à des interprétations erronées.

Conséquence

Les profils d'alcalinité interstitielle identifient les zones d'activité diagénétique, contrôlent la précipitation/dissolution des minéraux carbonatés et sont essentiels pour quantifier l'enfouissement du carbone et la réponse de la chimie des sédiments aux variations d'apport organique ou de conditions rédox.

Inversion

La vue inverse traiterait l'alcalinité comme un simple traceur global sans lien avec des réactions diagénétiques spécifiques ; cela néglige son lien mécanistique avec la chimie carbonatée et les voies biogéochimiques.

Limite

S'applique spécifiquement à l'alcalinité mesurée dans les eaux interstitielles des sédiments, exprimée en équivalents par volume (p. ex. mmol HCO3− eq L−1) ; ne se substitue pas aux mesures d'alcalinité totale de la colonne d'eau sus-jacente ni ne remplace une spéciation détaillée du système carbonaté sans données complémentaires.

Tension sémantique

Tension entre l'alcalinité en tant que valeur de titrage analytique (bilan de charges) et en tant qu'indicateur écologiquement/diagénétiquement signifiant—les deux sont vrais mais nécessitent des précautions d'interprétation différentes.

Synthèse

L'alcalinité de l'eau interstitielle intègre les effets nets de la reminéralisation de la matière organique et des réactions minérales sur le système carbonaté : c'est un diagnostic pratique de l'activité diagénétique, de l'état de saturation carbonatée et des voies de transformation du carbone inorganique dans les sédiments.