Le soufre parcourt la lithosphère, l’hydrosphère, la biosphère et l’atmosphère, il a donc une importance considérable pour l’équilibre général de la planète d’autant qu’il intervient, du fait de son accumulation d’origine anthropique, dans les mécanismes du changement climatique et de la pollution atmosphérique…
Du soufre des continents… au soufre des océans
Dans les sols, mises à part les formations évaporitiques fossiles ou encore les dépôts fumerolliens, le soufre est généralement un élément rare qui provient de l’altération de la roche-mère, qui contient, elle, des minéraux soufrés.
L’altération et l’érosion des sulfures métalliques continentaux, ainsi que le transport de sulfates (gypse et anhydrite) transfèrent du soufre aux océans. Les gaz d’origine biologique des sols anaérobies et des marécages contiennent aussi de l’hydrogène sulfuré (H2S), ainsi que du DMS (diméthylsulfure) et du COS (sulfure de carbonyle), qui sont libérés dans l’atmosphère.
Le soufre organique
Le soufre organique, absorbé par les plantes sous formes de sulfates solubles, est restitué au sol, à l’eau ou à l’atmosphère par les sulfobactéries qui le transforment en hydrogène sulfuré (H2S).
Du soufre des océans… au soufre atmosphérique
Au niveau des océans, le DMS (diméthylsulfure) est un produit issu de la décomposition du phytoplancton (soufre organique). Le DMS passe dans l’atmosphère et forme moins de 1% de la totalité des gaz atmosphériques. Il a néanmoins une influence sur les climats : en effet, il est oxydé en dioxyde (SO2 ), puis en sulfate (SO4) qui condense en minuscules particules d’aérosols. Ces particules se constituent en noyaux autour desquels se forment les gouttes de pluie et les nuages. Cet ensemble réfléchit une partie du rayonnement solaire et tempère donc le réchauffement de la Terre… mais, d’un autre côté, la teneur en soufre des nuages va contribuer à des précipitations acides du fait de l‘interaction des aérosols, de la vapeur d’eau et des radiations solaires.
Encore le soufre organique…
Le COS (sulfure de carbonyle) est produit à partir des sulfures organiques dissous dans les océans et provenant également, pour partie, de l’érosion continentale. Lui aussi passe dans l’atmosphère. Il s’oxyde en sulfates dans la stratosphère où il forme une couche de sulfates en aérosols qui réfléchit une partie du rayonnement solaire.
Le volcanisme, émetteur de soufre
Les volcans sont de grands pourvoyeurs de sulfates (SO4) en aérosols dans l’atmosphère. Couplées aux émissions de cendres créant un effet de voile, ces émissions de sulfates peuvent entrainer des refroidissements à très court terme. En raison de l’effet combiné des cendres et du soufre associé (17 millions de tonnes de dioxyde de soufre) l’éruption du Pinatubo aux Philippines en 1991 a abaissé durant une année, selon les estimations, la température moyenne du globe de 1 °C.
Emission atmosphérique de soufre d’origine anthropique
Les composés sulfurés de l’atmosphère proviennent principalement de la combustion des pétroles et des charbons qui, tous, peu ou prou, contiennent du soufre. Cette combustion émet des sulfates (SO4) mais surtout du dioxyde de soufre (SO2). Sous l’effet des radiations solaires, le dioxyde de soufre se combine avec la vapeur d’eau et les radicaux OH pour former des gouttes d’acide sulfurique (H2SO4), qui acidifient l’eau de pluie.Aujourd’hui, le flux principal d’échange de soufre entre la surface de la planète et l’atmosphère est le flux d’origine anthropique causé par la combustion des énergies fossiles.
| Le soufre dans l’atmosphère, à l’état gazeux diméthylsulfure (DMS) CH3SCH3 sulfure de carbonyl (COS) dioxyde de soufre (SO2) sulfates (SO4) |
| Le soufre dans les systèmes aquatiques sulfates (SO4) |
| Le soufre sur les continents les sulfures métalliques, la pyrite (FeS2), les évaporites : gypse (CaSO4. 2H2O) et anhydrite (CaSO4) les matières organiques |