Back to Search Start Over

Using Mg isotopes to trace cyanobacterially mediated magnesium carbonate precipitation in alkaline lakes

Authors :
Irina Bundeleva
Pascale Bénézeth
Oleg S. Pokrovsky
Emmanuelle Gérard
Eric H. Oelkers
Vasileios Mavromatis
Liudmila S. Shirokova
Christopher R. Pearce
Géosciences Environnement Toulouse (GET)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Institute of Ecological Problems of the North
UroRAS
Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-IPG PARIS-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Department of Earth and Environmental Sciences [Milton Keynes]
The Open University [Milton Keynes] (OU)
University of Iceland [Reykjavik]
Work supported by MC ITN DELTA-MIN (ITN-2008-215360), MC RTN GRASP-CO2 (MRTN-CT-2006-035868), and MC MIN-GRO (MRTN-CT-2006-035488) and the Associated European Laboratory LEAGE.
ANR-08-PCO2-0003,CO2-FIX,[Bio]-minéralisation du CO2 in-situ en contexte basique et ultrabasique: une approche expérimentale et numérique(2008)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Aquatic Geochemistry, Aquatic Geochemistry, Springer Verlag, 2013, 19 (1), pp.1-24. ⟨10.1007/s10498-012-9174-3⟩
Publication Year :
2013
Publisher :
HAL CCSD, 2013.

Abstract

24 pages; International audience; This study assesses the potential use of Mg isotopes to trace Mg carbonate precipitation in natural waters. Salda Lake (SW Turkey) was chosen for this study because it is one of the few modern environments where hydrous Mg carbonates are the dominant precipitating minerals. Stromatolites, consisting mainly of hydromagnesite, are abundant in this lake. The Mg isotope composition of incoming streams, groundwaters, lake waters, stromatolites, and hydromagnesite-rich sediments were measured. Because Salda Lake is located in a closed basin, mass balance requires that the Mg isotopic offset between Lake Salda water and precipitated hydromagnesite be comparable to the corresponding offset between Salda Lake and its water inputs. This is consistent with observations; a δ26Mg offset of 0.8–1.4 ‰ is observed between Salda Lake water and it is the incoming streams and groundwaters, and precipitated hydromagnesite has a δ26Mg 0.9–1.1 ‰ more negative than its corresponding fluid phase. This isotopic offset also matches closely that measured in the laboratory during both biotic and abiotic hydrous Mg carbonate precipitation by cyanobacteria (Mavromatis, V., Pearce, C., Shirokova, L. S., Bundeleva, I. A., Pokrovsky, O. S., Benezeth, P. and Oelkers, E.H.: Magnesium isotope fractionation during inorganic and cyanobacteria-induced hydrous magnesium carbonate precipitation, Geochim. Cosmochim. Acta, 2012a. 76, 161–174). Batch reactor experiments performed in the presence of Salda Lake cyanobacteria and stromatolites resulted in the precipitation of dypingite (Mg5(CO3)4(OH)2·5(H2O)) and hydromagnesite (Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O) with morphological features similar to those of natural samples. Concurrent abiotic control experiments did not exhibit carbonate precipitation demonstrating the critical role of cyanobacteria in the precipitation process.

Details

Language :
English
ISSN :
13806165 and 15731421
Database :
OpenAIRE
Journal :
Aquatic Geochemistry, Aquatic Geochemistry, Springer Verlag, 2013, 19 (1), pp.1-24. ⟨10.1007/s10498-012-9174-3⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....66efd684bff31a00c61dc557fdc6e8b0
Full Text :
https://doi.org/10.1007/s10498-012-9174-3⟩