Pavillon Alexandre-Vachon
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Québec
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Les minéraux critiques et stratégiques (MCS) sont recherchés partout dans le monde car ils jouent un rôle important dans le développement technologique. Ce besoin grandissant en MCS suscite de l’intérêt pour le développement du secteur minier dans le nord du Québec, une région riche en ces minéraux d’avenir. Les éléments de terres rares (ETR), dont les impacts environnementaux sont méconnus, font partie des MCS. Leur mobilisation dans l’environnement, potentiellement augmentée par l’exploitation minière, pourrait affecter négativement les organismes qui y vivent.
Le projet consiste à mesurer et modéliser le transport et les réactions des ETR dans les sols nordiques pour comprendre et prédire leur comportement géochimique. D’abord, une base de données thermodynamique et cinétique sera compilée afin de réaliser la modélisation. Ensuite, l’analyse des échantillons de sols récoltés dans le nord du Québec permettra de quantifier la présence des ETR. À l’aide des résultats obtenus et d’un modèle, nous allons déterminer la mobilité et la spéciation des ETR, dans les milieux nordiques, en fonction des saisons et des changements climatiques.
Pour représenter les sols nordiques québécois, la zone d’échantillonnage choisie se situe dans la région de Kuujjuarapik, au Nunavik, sur la côte est de la Baie d’Hudson. Les sites d’études ont été choisis en fonction de l’hétérogénéité du sol dans cette région, puisque le pergélisol y est discontinu.
L’identification des différents types de sols sera effectuée par mesure de densité et par analyse granulométrique. La minéralisation totale des échantillons permettra l’analyse multiélémentaire par ICP-MS/MS. Des extractions partielles seront effectuées pour quantifier certains éléments en particulier. De plus, les méthodes de caractérisation par DRX et XRF permettront la caractérisation des sols. La modélisation thermodynamique va s’appuyer sur des bases de données de constantes d’équilibres et de constantes de vitesses et des codes en accès libres comme PHREEQC.
Ce projet permettra de mieux comprendre le comportement biogéochimique des ETR dans les sols nordiques. En caractérisant les sols, il sera possible d’identifier les principales caractéristiques des sols types des régions nordiques. La création d’un modèle thermodynamique et cinétique propre aux types de sols présents dans le nord du Québec permettra de prédire la mobilité et la spéciation des ETR dans ceux-ci, selon les saisons et les changements climatiques. L’ensemble des connaissances acquises lors de ce projet contribueront à mieux comprendre la biodisponibilité et les risques écotoxicologiques des ETR pour les organismes terrestres des écosystèmes nordiques.