• Démarrage en septembre 2003.

• Suite de l'ART 1 « Microbent » (terminée en 2003): le rôle des sédiments en tant que source ou puit de contaminants (métalliques) à l’échelle de la lagune (n° spécial Estuarine Coastal and Shelf Science, à paraître).

Ce projet a permis d'étudier les principaux processus qui contrôlent le devenir des contaminants dans la colonne sédimentaire (diagenèse précoce).

Objectif de l'atelier 2.4: contribuer à la connaissance:

- des processus majeurs qui contrôlent le comportement des contaminants au cours de leur enfouissement et leurs flux à l’interface eau-sédiment, en relation avec les différentes variables forçantes du milieu (physiques, chimiques et biologiques) ;

- des relations entre la spéciation des contaminants dans la colonne d’eau et leur bioaccumulation par des organismes filtreurs ;

- des « liens » et entre les compartiments colonne d’eau / sédiments / organismes.

Colonne d’eau (phase dissoute et particules)

Organismes (phytoplancton, herbivores, carnivores, moule)

Sédiments (Eau interstitielle, et particules)

Flux à l’interface eau-sédiment(dissous et particulaires) : diffusion, dépôt-érosion…

Diagenèse précoce

Apports de MO bioturbation, activité bactérienne…

Apports de MOP, ligands organiques dissous

Echanges dissous-particules (adsorption-désorption, précipitation-

dissolution)

Bioaccumulation

Transport

Erosion-Dépôt

Apports (bassin versant, atmosphère ..)Echanges avec la mer

Principaux processus et réservoirs géochimiques impliqués dans le devenir des contaminants

Partie centrale de l'étang:

Sédiments les plus fins

Taux de sédimentation maxi

Particules les plus riches en MOP

C510 cm0.16 cm an-1

Épaisseur de la couche de mélange (cm)Vitesse de sédimentation (d’après 210Pbxs)

210Pb en excès (mBq

g-1)

0

5

10

15

20

10 100 1000

0.25 cm an-1

T128 cm0.19 cm an-1

T112-3 cm0.25 cm an-1

C42-3 cm0.25 cm an-1

T21-2 cm0.13 cm an-1

profondeur dans le sédiment(cm)

T11

T4, T5novembre 2005

Sédimentation à l’échelle décennale

UMR-EPOC. Univ. Bordeaux I: Schmidt S., Jouanneau J-M., Billy I., Weber O. et P. Lecroart

0.1 – 0.3 cm/an

valeurs maxi dans la partie centrale de l'étang

Inverse pour "l'épaisseur de mélange"

Oct Jan Jul Jan Jul

10

20

30

40

20032002

C5

C4

C4

Taux de bioturbation

Oct Jan Jul Jan Jul0

10

20

30

40

C5

cm2 an-1

cm2 an-1

7Be (53 jours)234Th (24.1 jours)moyenne

forte saisonnalité

intensité de mélange modérée

UMR-EPOC. Univ. Bordeaux I: Schmidt S., Jouanneau J-M., Billy I., Weber O. et P. Lecroart

Exemple: Distribution du MeHG dans l ’eau interstitielle

MeHg total dissous

-30

-26

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

MeHgD (ng/L)

Posi

tion

/ IES

(cm

)

MeHgD

IES

LD

- 0,01 ng/l < [MeHgD] < 0,69 ng/l

- 2 pics significatifs

- 1 zone de faibles concentration (IES)

- 1 zone d ’absence de MeHg

Département Biogéochimie et Ecotoxicologie MURESAN B., COSSA D.

Temps de renouvellementCalcul flux diffusifs à l’interface (à partir des profils de concentration mesurés dans les eaux interstitielles)

JHgTDJMMHg0.8 (+ou-0.4)

ng/m2/jour8 (+ou- 3) ng/m2/jour

MMHg: 50 pg/L

HgTD: 0.4 ng/L

Concentrations moyennes dans la colonne d'eau:

Département Biogéochimie et Ecotoxicologie GONZALEZ J.L ; BOUTIER B., AUGER D.

Premiers résultats: Spéciation contaminants métalliques dans la colonne d'eau

Cadmium: CDGT en ng/l

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

ng/l

Dar

se I

FR

EM

ER

Cri

qu

e d

e l'

An

gle

C5

(RN

O 2

, tab

le µ

ben

t)

RN

O 1

(M

éze,

C4)

RN

O 4

(M

arse

illa

n)

Usines

Campagnes de décembre 2003 (innondations) et mai 2004

Mesures "classiques" après filtration 0.4 µm

Mesures DGT in situ

Différence = Formes colloïdales, complexes "forts" (matière organique)

CAMPAGNE ETANG THAU: Mai 2004

16 sédiments surface

4 carottes sédimentaires

T12

T11

C4

T2

Ifremer LBCO : C. Tixier, C. Munschy, J. Tronczynski, K. Moisan, I. Truquet, N. Guiot, A. Furaut Thèse doctorat : F. Léauté (Paris 6)

Contaminants organiques

0

10

20

30

40

0 2000 4000 6000 8000 10000

Pro

fon

deu

r (c

m)

0 4000 8000 12000 16000 20000

PCB (ng.kg-1 p.s.)

HAP (µg.kg-1 p.s.)

~1920

~1978

T111825

1850

1875

1900

1925

1950

1975

An

née

Historique de la contamination

HAP PCB

Ifremer LBCO : C. Tixier, C. Munschy, J. Tronczynski, K. Moisan, I. Truquet, N. Guiot, A. Furaut Thèse doctorat : F. Léauté (Paris 6)

CONCLUSIONS et PERSPECTIVES

Des analyses d' échantillons sont en attente et une exploitation des données est a faire (séminaire de travail début 2006).

Les résultats acquis montrent que les teneurs en contaminants métalliques mesurées dans la colonne d'eau sont relativement faibles, leur spéciation (et leur biodisponibilité) semble varier saisonnièrement (liée à l'activité phytoplanctonique ?).

En ce qui concerne les contaminants organiques, des concentrations élevées ont été mesurées dans les sédiments, leur origine et l'historique de cette contamination sont en cours de détermination.

Les données sur les taux de sédimentation et bioturbation (qui seront complétées en 2006) serviront dans le cadre de la modélisation des processus qui contrôlent le devenir des contaminants dans la colonne sédimentaire. Cette démarche est basée sur l'utilisation d'un modèle hydrosédimentaire (SiAM 1DV) et d'un modèle de diagenèse précoce en régime non-stationnaire.

Des campagnes sont prévues en 2006. Elles permettront de compléter les données obtenues dans le cadre de l'étude de la spéciation des contaminants métalliques dans la colonne d'eau et de l'évaluation du rôle du compartiment sédimentaire dans le devenir des contaminants organiques.

Responsable Atelier 2.4: J.L. Gonzalez (IFREMER)

Laboratoires participants:

• Laboratoire EPOC-DGO, Université de Bordeaux • Laboratoire ISOMER, Université de Nantes• Laboratoire LCBIE, Université de Pau et des Pays de l'Adour• Laboratoire LH, Université de Montpellier• Laboratoire LOB, Université de Marseille• Laboratoire M2C, Université de Rouen• Département B.E. IFREMER