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.

Principaux processus et réservoirs géochimiques impliqués dans le devenir des contaminants Echanges avec la mer Apports (bassin versant, atmosphère ..) Colonne d’eau (phase dissoute et particules) Organismes (phytoplancton, herbivores, carnivores, moule) Echanges dissous-particules (adsorption-désorption, précipitation-dissolution) Bioaccumulation Apports de MOP, ligands organiques dissous Transport Apports de MO bioturbation, activité bactérienne… Erosion-Dépôt Flux à l’interface eau-sédiment (dissous et particulaires) : diffusion, dépôt-érosion… Diagenèse précoce Sédiments (Eau interstitielle, et particules)

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

Sédimentation à l’échelle décennale UMR-EPOC. Univ. Bordeaux I: Schmidt S., Jouanneau J-M., Billy I., Weber O. et P. Lecroart Sédimentation à l’échelle décennale C5 10 cm 0.16 cm an-1 Épaisseur de la couche de mélange (cm) Vitesse de sédimentation (d’après 210Pbxs) T12 8 cm 0.19 cm an-1 0.1 – 0.3 cm/an valeurs maxi dans la partie centrale de l'étang Inverse pour "l'épaisseur de mélange" T11 2-3 cm 0.25 cm an-1 C4 2-3 cm 0.25 cm an-1 210Pb en excès (mBq g-1) T4, T5 novembre 2005 profondeur dans le sédiment (cm) 0.25 cm an-1 Résume des resultats sur la sedimentation à long terme Qui combine PNEC Microbent (C4 et C5) et Atelier Contaminants (T12, T11, T2) Image coherente de la sedimentation de l’etang de Thau avec des vitesses comprises entre 0.1 – 0.3 cm par an, les valeurs les plus importantes observees dans la partie centrale, la ou le sediment est le plus fin Une information complementaire concerne l’epaisseur de la couche de melange qui donne une image inverse, les sites les plus en bordure presentent des melanges de la couche de surface plus importants ce qui peut avoir des repercussions importantes sur la remobilisation d’elements. T2 1-2 cm 0.13 cm an-1 T11

Taux de bioturbation C5 C4 C4 C5 UMR-EPOC. Univ. Bordeaux I: Schmidt S., Jouanneau J-M., Billy I., Weber O. et P. Lecroart Taux de bioturbation 7Be (53 jours) 234Th (24.1 jours) moyenne C5 C4 cm2 an-1 intensité de mélange modérée C4 cm2 an-1 C5 Taux de bioturbation Resultats microbent principalement (j’ai eu des echantillons par jacek en mai – 04 mais les resultats sont en vrac …, je devrais avoir aussi les echantillons de novembre) Les fortes variations du taux de bioturbation associées et des epaisseurs de la couche de melange doivent influencer saisonnierement le stockage des elements forte saisonnalité

Exemple: Distribution du MeHG dans l ’eau interstitielle Département Biogéochimie et Ecotoxicologie MURESAN B., COSSA D. 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

Temps de renouvellement Calcul flux diffusifs à l’interface (à partir des profils de concentration mesurés dans les eaux interstitielles) Concentrations moyennes dans la colonne d'eau: HgTD: 0.4 ng/L MMHg: 50 pg/L JMMHg JHgTD 0.8 (+ou-0.4) ng/m2/jour 8 (+ou- 3) ng/m2/jour

Campagnes de décembre 2003 (innondations) et mai 2004 Département Biogéochimie 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 Différence = Formes colloïdales, complexes "forts" (matière organique) Mesures DGT in situ

4 carottes sédimentaires Contaminants organiques Ifremer LBCO : C. Tixier, C. Munschy, J. Tronczynski, K. Moisan, I. Truquet, N. Guiot, A. Furaut Thèse doctorat : F. Léauté (Paris 6) CAMPAGNE ETANG THAU: Mai 2004 16 sédiments surface 4 carottes sédimentaires T12 T11 C4 T2 Les prélèvements concerne 4 échantillons de grand volume d’eau Les sédiments ont été prélevés par plongeurs: 4 carottes sédimentaires; et 16 échantillons de sédiments de surfaces

Historique de la contamination Ifremer LBCO : C. Tixier, C. Munschy, J. Tronczynski, K. Moisan, I. Truquet, N. Guiot, A. Furaut Thèse doctorat : F. Léauté (Paris 6) 4000 8000 12000 16000 20000  PCB (ng.kg-1 p.s.)  HAP (µg.kg-1 p.s.) 10 20 30 40 2000 4000 6000 8000 10000 Profondeur (cm) 1825 1850 1875 1900 1925 1950 1975 Année PCB HAP ~1978 ~1920 T11

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