modèles pour un secteur du Rhône dans une perspective de gestion

Présentation au sujet: "modèles pour un secteur du Rhône dans une perspective de gestion"— Transcription de la présentation:

1 modèles pour un secteur du Rhône dans une perspective de gestion
Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Gwénaelle Roux & TSIP members Séminaire du 14 décembre 2009 – Transferts de polychlorobiphényles du sédiment au poisson : construction de modèles pour un secteur du Rhône dans une perspective de gestion M. Desmet – Université François Rabelais, Tours M. Babut, C. Miège, A. Roy, B. Motte & C. Lopez – CEMAGREF, Lyon H. Persat – LEHF, Université Claude Bernard, Lyon P. Bonté & I. Lefèvre – LSCE, Gif-sur-Yvette P. Van Metre & B. Malher – USGS, Texas

2 Présentation Localisation des sites d’études
Description des archives sédimentaires Datation et modèle d’âge Caractéristiques sédimentaires: granulométrie Analyse des polluants métalliques: exemple du Plomb Analyse des polychlorobiphényles: étude des PCBs indicateurs Relation aux sources chimiques Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

3 Localisation La Morte La lône de La Morte: à l’aval de l’usine de Brégnier-Cordon au niveau du méandre du Saugey Crépieux La darse de Crépieux: dans la zone de Crépieux-Charmy Le Grand Large La retenue du Grand Large: réservoir compensateur de l’usine de Cusset en rive gauche du canal de Jonage Ile-du-Beurre L’Ile-du-Beurre: en aval du barrage de Vaugris Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

4 Les archives sédimentaires
La Morte (MTE) La Morte Crépieux Ile-du-Beurre Le Grand Large Datation Pb et Cs3 Granulométrie2 (cm) Mesure de la densité2 (cm) Plomb total2 Analyse tous les cm PCB1 Analyse tous les 2 cm 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

5 Les archives sédimentaires
Crépieux (CPX) La Morte Crépieux Ile-du-Beurre Le Grand Large PCB1 Analyse tous les 2 cm Plomb total2 tous les cm jusqu’à 56 cm Datation Pb et Cs3 Granulométrie2 (cm) Mesure de la densité2 (cm) 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

6 Les archives sédimentaires
Ile du Beurre (BRE) La Morte Crépieux Ile-du-Beurre Le Grand Large Datation Pb et Cs3 Granulométrie2 (cm) Mesure de la densité2 (cm) PCB1 Analyse tous les 4 cm Plomb total2 tous les cm jusqu’à 76 cm 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

7 Caractérisation sédimentologique et géochimique
Datation: 210 Pb xs (décroissance radioactive), 137 Cs (pic de Tchernobyl et ENA) Granulométrie: grain moyen, mode, composition (sable, silt, argile) Micropolluants métalliques: exemple du plomb Analyse des polychlorobiphényles Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

8 Datations: 210 Pb xs et 137 Cs La Morte (MTE)
1986: pic de Tchernobyl; 27 cm 1964: Maximum des Essais Nucléaires Aériens; 51 cm Taux de sédimentation: 1,24 cm/an Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

9 Datations: 210 Pb xs et 137 Cs Crépieux (CPX) Ile du Beurre (BRE)
Taux de sédimentation: 3,86 cm/an 1986: pic de Tchernobyl; 85 cm Ile du Beurre (BRE) 1986: pic de Tchernobyl; 53 cm Taux de sédimentation: 2,5 cm/an Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

10 Caractérisation granulométrique
Le grain moyen et le mode sur le site de La Morte Homogénéité intra-échantillon (à l’exception de la zone intermédiaire et des lamines) Co-variation entre le grain moyen et le mode Absence de granoclassement et symétrie des échantillons 1 g/cm²/an 0,6 g/cm²/an Mise en service du barrage de Brégnier-Cordon, 1984 Crue, février 1990 Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

11 Caractérisation granulométrique
Le grain moyen et le mode sur le site de Crépieux µm Homogénéité intra et inter-échantillon Excellente corrélation entre le grain moyen et le mode Absence de granoclassement et symétrie des échantillons Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

12 Caractérisation granulométrique
Le grain moyen et le mode sur le site de l’Ile du Beurre µm Hétérogénéité intra-échantillon (les pics de mode correspondent à des lamines sableuses) Co-variation entre le grain moyen et le mode Absence de granoclassement et asymétrie vers les petites particules Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

13 Caractérisation granulométrique
La teneur en argile, silt et sable sur les trois sites de prélèvement Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

14 Micropolluants métalliques: exemple du plomb
Résultats non normalisés sur les trois sites Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

15 Micropolluants métalliques: exemple du plomb
Evolution de la concentration en plomb total des sédiments d’amont en aval de Lyon (concentrations non normalisées) Bruit de fond géochimique, Arnaud et al., 2005 Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

16 Figure : Signature des PCB dans le lac du Bourget
Analyse des polychlorobiphényles: PCBi Les PCB dans l’environnement Figure : Signature des PCB dans le lac du Bourget Figure : Concentrations en PCB dans les sols et consommation en PCB, en fonction de la latitude (Meijer et al. 2003) Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Le 2 décembre 2009 Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Le 2 décembre 2009

17 Analyse des polychlorobiphényles: PCBi
Résultats non normalisés sur les trois sites Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

18 Analyse des polychlorobiphényles: PCBi
Résultats non normalisés sur les trois sites Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

19 Réflexions méthodologiques
Choix du site de carottage Contraintes économiques et résolution des analyses Modèle d’âge Normalisation des données Plomb et PCBs Identification des sources: hypothèses, tests analytiques Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

20 Identification des sources chimiques
Exploitation de « modèles »: PMF et UNMIX Problématique: nombre de sources inconnu, de composition inconnue et de contribution relative inconnue. Les modèles reposent sur des démarches uniquement statistiques, et les contraintes supplémentaires nécessaires sont fournies par les données elles-mêmes. Une source (ou un facteur): mélange de congénères, composé d’une ou plusieurs sources géographiques à déterminer par des comparaisons avec les mélanges industriels et/ou les contributions des apports en polluants supposés (sites industriels, agglomérations, affluents…) Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

21 Identification des sources chimiques
Exploitation de « modèles »: UNMIX et PMF Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009

22 Perspectives Identification des sources chimiques et géographiques
Prospection de nouveaux sites: Etang de La Bricotte, de la Table Ronde (décembre 2009) Identification des sources sédimentaires et étude des affluents Rédaction d’un article Renforcement des différentes collaborations Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Le 2 décembre 2009

23 Merci de votre attention
… Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Le 2 décembre 2009 Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Le 2 décembre 2009