Le mystère du ruisseau blanc comme neige expliqué

Une équipe internationale dirigée par l'Université de Berne a étudié en Engadine un étrange phénomène: l’inhabituelle couleur blanche d’un ruisseau de montagne. Les recherches ont montré que ce sont de petits «flocons» d'aluminium qui donnent sa couleur à l'eau. Ces paillettes contiennent également de l'arsenic nocif pour l'environnement.

Source du ruisseau, au sud de l'Engadine

La source du ruisseau se trouve dans le bassin versant d'un petit lac de montagne situé dans une vallée latérale au sud de l'Engadine. (Image: Christoph Wanner, Institut de géologie, Université de Berne)

Dans une vallée latérale reculée de l'Engadine, un chasseur a découvert un ruisseau dont le lit est blanc, comme couvert de neige, sur plus d'un kilomètre. C'est un phénomène extrêmement rare qui n'avait jamais été observé en Suisse. Une équipe dirigée par Christoph Wanner de l’Institut de géologie de l’Université de Berne a examiné cette section très particulière du cours d’eau. Les chercheurs ont pu montrer que la coloration blanche était due à des paillettes d’aluminium, de très petite taille, de l’ordre du nanomètre.

L'acide dissout l'aluminium et l'arsenic

Une section du ruisseau colorée en blanc par les paillettes d'aluminium

Les paillettes d’aluminium colorent en blanc une section du ruisseau. (Image: Christoph Wanner, Institut de géologie, Université de Berne)

De l’acide se forme lors de l'altération de la pyrite (un minerai de fer). Il est à l'origine du phénomène. A la source du ruisseau, dans le bassin versant d'un petit lac de montagne, l'acide diminue la valeur du pH de l'eau à un degré tel que l'aluminium de la roche est dissous. En même temps, l'acide libère également de l'arsenic contenu dans la roche. Les quantités d’arsenic dans l'eau ne sont pas nocives pour la santé mais elles polluent l'environnement. Dès que l'eau du ruisseau se mélange à celle d'autres cours d’eau de la région, la valeur du pH augmente à nouveau et il se forme des paillettes d'aluminium, qui contiennent également de l'arsenic. Ces «flocons» recouvrent d’une couche blanche les pierres dans le lit du ruisseau.

Filtre à arsenic très efficace

Les chercheurs ont été surpris de trouver de l'arsenic dans les paillettes d'aluminium. «On savait déjà, à partir d’études de laboratoire, que l’arsenic de l’eau peut être filtré par des paillettes d'aluminium synthétique», explique Christoph Wanner. Mais il est étonnant que les relativement faibles concentrations d’arsenic des cours d’eau de montagne soient filtrées efficacement par les flocons d’aluminium. «Donc, ces flocons possèdent un grand potentiel pour servir de filtre à arsenic dans le traitement de l'eau potable», complète le premier auteur de l'étude.

Observation importante pour la recherche

Bien que la formation de paillettes d'aluminium soit visible même sur les images satellites, ce phénomène n'avait été ni découvert ni étudié scientifiquement jusqu’à présent. Probablement à cause du manque de sentiers pédestres aménagés dans cette vallée proche de la frontière italienne. La découverte du chasseur n’en est que plus importante pour la recherche comme le mentionne le co-auteur de l'étude Gerhard Furrer de l'EPF de Zurich: «Je travaille depuis 30 ans sur le phénomène des paillettes d'aluminium, mais avant cette étude, je n'avais pas eu vent de trouvailles similaires en Suisse.» L’étude fournit de nouvelles informations importantes sur la formation de ces paillettes et le comportement de l’arsenic dans l’environnement.

Texte: Christoph Wanner, traduit par la rédaction
Publication originale: Wanner, Pöthig, Carrero, Fernandez-Martinez, Jäger & Furrer: Natural occurrence of nanocrystalline Al-hydroxysulfates: Insights on formation, Al solubility control and As retention. Geochimica Et Cosmochimica Acta. Vol. 238, p. 252-269. 01.10.2018. doi: 10.1016/j.gca.2018.06.031

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