Carbone (HU)

Traduction anglaise : Carbon

Dernière mise à jour : 25/11/2022

Corps chimique simple (symbole $ C $) à la base de la chimie du vivant sur la Terre.

Par définition, les composés contenant du carbone et de l’hydrogène sont appelés composés organiques, ce qui ne signifie cependant pas nécessairement qu’ils aient été produits par des organismes vivants. De même, la chimie du carbone constitue la chimie organique.

Présence du carbone dans les eaux

Le carbone est présent dans les eaux naturelles, dans les eaux usées et dans les eaux pluviales. On le trouve sous forme organique et sous forme inorganique :

• les formes inorganiques varient selon le pH de l’eau. Les trois formes principales sont le dioxyde de carbone ($ CO_2 $), les hydrogénocarbonates ($ CO_3H^- $) et les carbonates ($ CO_3^{--} $) ;
• le carbone organique se présente sous forme particulaire (carbone organique particulaire ou COP) ou sous forme dissoute (carbone organique particulaire ou COD) ; la somme des deux formes est appelée carbone organique total ou COT.

Une partie du carbone organique est d’origine cellulaire : protéines, acides nucléiques, polysacharides, lipides, acides gras, acides aminés, etc. ; une autre partie est contenue dans des molécules de synthèse (tensioactifs, pesticides, etc.) ; enfin, en plus de ces substances carbonées inertes, un réservoir carboné important est constitué par les êtres vivants présents dans le milieu (bactéries, algues, etc.).

Biochimie du carbone

La biochimie du carbone est contrôlée par des organismes vivants (plantes, bactéries, algues, etc.).

Les trois transformations de base peuvent se résumer de la façon suivante :

• assimilation du carbone inorganique et production de matière organique (voir Photosynthèse) :

$ CO_2 + H_2O + A (réduit) + énergie \quad\rightarrow\quad (CH_2O) + A (oxydé) $

• décomposition aérobie de la matière organique (voir Biodégradation) :

$ (CH_2O) + O_2 \quad \rightarrow \quad CO_2 + H_2O + énergie $

• décomposition anaérobie de la matière organique (voir Biodégradation) :

$ (CH_2O) + A (oxydé) \quad\rightarrow \quad CO_2 + A (réduit) $

Concentrations en carbone organique dans les eaux

La connaissance des concentrations en carbone organique dans l’eau donne une image assez précise de la quantité de matière organique présente. Le tableau de la figure 1 indique des ordres de grandeur des concentrations en fonction des milieux.

Figure 1 : Concentrations moyennes en carbone organique (mg/l) selon la nature du milieu ; Source : Champiat et Larpent (1988).

Bibliographie :

• Champiat, D., Larpent, J.P. (1988) : Biologie des eaux, Méthodes et techniques. ; Ed. Masson - Paris ; 374 p.

Voir aussi : Cycle du carbone (HU), Cycle trophique (HU).