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Le cycle du soufre

Dossier - Tout savoir sur le soufre
DossierClassé sous :géologie , soufre , acide sulfurique

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Le soufre, l’acide sulfurique et leurs dérivés sont présents partout dans notre existence : pollution, engrais, chimie industrielle etc. Ce dossier vous donnera l’occasion de faire le point sur cet élément et ses nombreux composés dont certains, les protéines, sont essentiels à la vie !

  
DossiersTout savoir sur le soufre
 

Dans la biosphère, le soufre circule essentiellement sous forme :

- d'hydrogène sulfuré;
- de dioxyde de soufre;
- de sulfates.

Dans la plupart des sols, le soufre est un élément rare qui provient de la décomposition de la roche-mère contenant des minéraux soufrés (pyrites par ex.). La principale source pour les organismes vivants sont les sulfates, solubles, et seule forme de soufre inorganique disponible. Absorbés par les plantes ils sont transformés en acides aminés sulfurés : cystine, cystéine et méthionine.

Ce soufre est ensuite restitué au sol par les micro-organismes (sulfobactéries) qui réduisent le soufre organique (acides aminés) en hydrogène sulfuré. L'hydrogène sulfuré se dégage dans l'air ou dans l'eau, ou est transformé en produits dont l'oxydation aboutit à des sulfates. Le cycle du soufre présente aussi une phase sédimentaire. Lorsqu'il précipite en milieu anaérobie en présence de fer, le soufre s'accumule sous forme de FeS2, qui pourra être réintroduit dans le cycle par l'érosion des sols et le volcanisme.

Cdu soufre © Acas Amiens

1 - Le diméthylsulfure (DMS)

C'est un gaz qui a un effet refroidissant sur le climat en contribuant à la formation de nuages. Le DMS est produit dans les océans par la dégradation du diméthylsulfoniopropionate (DMSP) synthétisé par certains phytoplanctonsPlusieurs de ces algues peuvent convertir le DMSP en DMS, dans la plupart des cas, la conversion en DMS se fait par des bactéries qui l'utilisent comme source de soufre. Les variations de la production biologique de DMS ont été étudiés dans le Saint-Laurent, le Pacifique nord-est et l'Atlantique nord-ouest. Il finit par se transformer en sulfate.

2 - Le sulfure de carbonyle

Gaz volcanique, il aide les acides aminés à former des chaînes. Luke Leman et ses collègues ont démontré qu'une solution aqueuse d'acides aminés, exposée au sulfure de carbonyle, peut produire des liaisons contenant au moins deux acides aminés, dans des concentrations de 80% à température ambiante. Des ions métalliques ont intensifié la réaction. Le sulfure de carbonyle n'est pas accumulé dans l'atmosphère, il aurait donc eu un effet sur des acides aminés près d'éruptions volcaniques, formant des chaînes peptidiques sur des rochers avoisinants, processus que les chercheurs appellent «polymérisation sur les rochers ». Il est aussi produit à partir des sulfures organiques dissouts dans l'eau de mer. Il finit par se transformer en sulfates.

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3 - Le dioxyde de soufre SO2

Ce gaz résulte :

- de la combustion de matières fossiles contenant du soufre (charbon, fuel, gazole, ...)
- de procédés industriels.

En France, les concentrations en SO2 ont diminué de 50% depuis 15 ans. C'est un gaz irritant, associé à une altération de la fonction pulmonaire chez l'enfant et à une exacerbation des symptômes respiratoires chez l'adulte. En présence d'humidité, il forme de l'acide sulfurique et contribue au phénomène des pluies acides et à la dégradation des arbres, de la pierre et des constructions.

Normes en vigueur :

1°) Recommandations de l'OMS
-- Dioxyde de Soufre - SO2
-- Objectif de qualité 50 µg/m3 moyenne annuelle
-- Valeur limite 125 µg/m3 moyenne journalière
-- Seuil d'information 350 µg/m3 moyenne horaire
-- Seuil d'alerte 500 µg/m3 moyenne quart-horaire

2 °) Recommandations du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France (CSHPF)

-- Objectif de qualité 50 µg/m3 moyenne annuelle
-- Valeur limite 125 µg/m3 moyenne journalière
-- Seuil d'information 250 µg/m3 moyenne horaire
-- Seuil d'alerte 350 µg/m3 (sur 3 heures consécutives) Moyenne horaire

Sulfur emission 1850 2000