Pierre ANSCHUTZ, Laboratoire EPOC LA BIOGEOCHIMIE DES LACS COTIERS MEDOCAINS ET LES SOURCES DE MERCURE (et autres métaux trace) Contexte   Les éléments en trace métalliques ont un comportement qui dépend des processus biogéochimiques dans l’environnement. La thèse de amien Buquet sur comportement des élements biogènes dans les lacs d’Hourtin et de Lacanau offre la possibilité de valoriser l’échantillonnage prévu, non seulement pour chercher à identifier la source potentielle de Hg dans le système, mais aussi de comprendre les phénomènes qui générent les flux.

Notre expertise : Estuaire de la Gironde Golfe de Gascogne littoral aquitain Bassin versant du Bassin d’Arcachon Bassin d’Arcachon La Leyre

Biogéochimie des lacs médocains BUQUET Damien Sujet proposé par P. ANSCHUTZ Laboratoire : UMR 5805 EPOC (Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux)

Flux de nutriments souterrains vers les lacs côtiers en Aquitaine Projet de thèse (1) Flux de nutriments souterrains vers les lacs côtiers en Aquitaine Enjeux: Processus à l’interface nappe – lac, Comprendre la biogéochimie des lacs, Définir l’impact anthropique, Compléter le bilan carbone, Diagnostiquer les risques d’eutrophisation. Étudier dynamique biogéochimique et rôle tampon (jamais quantifié) des lac pour les flux vers le milieu côtier Lac intégré dans le littoral aquitain, les plus grands de France, très peu étudié même s’il s’agit d’un laboratoire naturel de choix car contexte similaire mais impact anthropique différents (différemment sensible a l’eutrophisation) Étude biogéochimique approfondie jamais faite hormis suivi de qualité par l’agence de l’eau

Projet de thèse (2) Etat de l’art: Relation lac – nappe – océan ? Relation bassin versant – lac ? Cordon dunaire Océan Sables saturés Formation imperméable ? OUEST EST Étudié À étudier principalement À étudier dans un second temps

Projet de thèse (3) Précipitation Sables saturés Evapotranspiration Evapotranspiration Evaporation Apport de la nappe et des rivières Export par la nappe et les canaux latéraux ? ? ? ? ? Fluctuation du niveau piézométrique en amont Fluctuation du niveau piézométrique en aval ? ? Sables saturés Hydrologie: support à la compréhension des flux en sel nutritif Les sédiment devrai être primordiaux pour les flux intrinsèque (80% de la surface du lac a moins de 10 m de profondeur). La géochimie de se compartiment est complètement inconnue. Formation imperméable ? OUEST EST Hydraulique Biogéochimie Entrée Recyclage N, P, Si, C, Fe, S, Mn ? Sortie Apport , Export N, P, Si, C, Fe, S, Mn ?

Projet de thèse (4) 1. Suivre la dynamique des sels nutritifs et du carbone dans les lacs (eau-sédiment et eau-atmosphère), définir le rôle tampon des lacs Etude de la colonne d’eau, carottage, mesure de flux benthique (O2, nitrate, P, CO2, Si…). Etude de l’interface eau – atmosphère (CO2) Dynamique spatio-temporelle , campagnes mensuelles (colonne d’eau) et saisonnières (sédiment lacustre) ? Caractériser la dynamique des eaux lacustres (forçage météorologique et anthropique)

Mise en place de sondes autonomes Prélèvements et profilages à l’aide d’une bouteille Niskin

1. Suivre la dynamique des sels nutritifs et du carbone dans les lacs (eau-sédiment et eau-atmosphère), définir le rôle tampon des lacs Profondeur

1. Suivre la dynamique des sels nutritifs et du carbone dans les lacs (eau-sédiment et eau-atmosphère), définir le rôle tampon des lacs Carottier Prospection des sédiments des lacs Analyses de ces sédiments Détermination des échanges à l’interface

Représentation schématique de l‘élaboration d’une carte piézométrique Projet de thèse (5) 2. Identifier la nature des eaux continentales en lien avec l’occupation des sols (rivières : flux concentrés et nappes: flux diffus) Source de nutriments ? Echantillonnage des eaux superficielles et de piézomètres, études hydrogéologique et géophysique OUEST EST isopièzes 4 m 12,5 m 18 m Lignes de courant 7,5 m 5 m 10 m 15 m 20 m Equipement et compétences disponible au sein de l’équipe ECOBIOC d’EPOC donc pas de développement technique à mettre en œuvre Je vais apporter mon expertise en géophysique de surface et en hydrogéologie à cette équipe pour mener à bine le projet ambitieux du programme LITTOLAC dans lequel s’inscrit la thèse Lac Rivière Mesures dans les piézomètres 13 m 8 m 17 m Mesures géophysiques 6,5 m 12 m Représentation schématique de l‘élaboration d’une carte piézométrique

2. Identifier la nature des eaux continentales en lien avec l’occupation des sols (rivières : flux concentrés et nappes: flux diffus) Source: BRGM, rapport RP-61303-FR

2. Identifier la nature des eaux continentales en lien avec l’occupation des sols (rivières : flux concentrés et nappes: flux diffus) BV Hourtin km² BV Lacanau km² 11 (Zone urbanisée) 9,406 12,74 12 (zone industrielle et réseau de communication) 0,054 0,835 13 (mines décharges et chantier) 0,735 14 (espace verts artificiels) 3,944 0,0138 21 (Terre arables) 52,77 14,917 23 (Prairies) 6,877 1,115 24 (Zones agricoles hétérogènes) 19,081 11,188 31(forêt) 102,396 303,91 32 (petite forêt) 351,45 210,054 33 (vierge) 0,465 41 (zone humide intérieure)  21,216 6,098 42 (Zone humide maritime)  0,036 51 (Eau continentale)  57,742 17,963 Total 626,136 578,8698

Calcul d’un flux biogéochimique Projet de thèse (6) 3. Identifier les transferts vers le littoral (via les canaux, via l’exfiltration directe de la nappe) Calcul d’un flux biogéochimique Océan Lac Calcul de flux basé sur l’expérience du laboratoire: Thèses de Mathieu Canton et de Céline Charbonnier

Projet de thèse (7) Programme de l’étude: Déploiement des sondes in-situ dans les lacs, Echantillonnage et analyse des eaux et sédiments des lacs (incubation de carottes, cloche benthique, eddy corrélation), Utilisation de méthodes de prospection adaptées à la compréhension du système (hydrogéologie, géophysique), Suivis de piézomètres au seins des bassins versants, Rédaction d’un document à destination des usagers, valorisation des résultats, modélisation.

Merci de votre attention