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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)

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1 Démarrage en septembre Suite de l'ART 1 « Microbent » (terminée en 2003): le rôle des sédiments en tant que source ou puit de contaminants (métalliques) à léchelle 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 linterface 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 deau et leur bioaccumulation par des organismes filtreurs ; - des « liens » et entre les compartiments colonne deau / sédiments / organismes.

2 Colonne deau (phase dissoute et particules) Organismes (phytoplancton, herbivores, carnivores, moule) Sédiments (Eau interstitielle, et particules) Flux à linterface 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

3 Partie centrale de l'étang: Sédiments les plus fins Taux de sédimentation maxi Particules les plus riches en MOP

4 C5 10 cm 0.16 cm an -1 Épaisseur de la couche de mélange (cm) Vitesse de sédimentation (daprès 210 Pb xs ) 210 Pb en excès ( mBq g -1 ) 0.25 cm an -1 T12 8 cm 0.19 cm an -1 T cm 0.25 cm an -1 C4 2-3 cm 0.25 cm an -1 T2 1-2 cm 0.13 cm an -1 profondeur dans le sédiment (cm) T11 T4, T5 novembre 2005 Sédimentation à léchelle 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"

5 C5 C4 Taux de bioturbation C5 cm 2 an -1 7 Be (53 jours) 234 Th (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

6 Exemple: Distribution du MeHG dans l eau interstitielle - 0,01 ng/l < [MeHgD] < 0,69 ng/l - 2 pics significatifs - 1 zone de faibles concentration (IES) - 1 zone d absence de MeHg D é partement Biog é ochimie et Ecotoxicologie MURESAN B., COSSA D.

7 Temps de renouvellement Calcul flux diffusifs à linterface (à partir des profils de concentration mesurés dans les eaux interstitielles) J HgTD J MMHg 0.8 (+ou-0.4) ng/m 2 /jour 8 (+ou- 3) ng/m 2 /jour MMHg: 50 pg/L HgTD: 0.4 ng/L Concentrations moyennes dans la colonne d'eau:

8 D é partement Biog é ochimie et Ecotoxicologie GONZALEZ J.L ; BOUTIER B., AUGER D. Premiers résultats: Spéciation contaminants métalliques dans la colonne d'eau 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)

9 CAMPAGNE ETANG THAU: Mai 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

10 Profondeur (cm) PCB (ng.kg -1 p.s.) HAP (µg.kg -1 p.s.) ~1920 ~1978 T Année 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)

11 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 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.

12 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


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