Dynamique et biodisponibilité des Eléments Traces Métalliques dans les sédiments de l’étang de Berre

Thèse de Sylvain Rigaud (CEREGE), Région PACA – GIPREB, soutenue en juin 2011

 

Ce travail de thèse a été réalisé au Centre Européen de Recherche et d’Enseignement en Géosciences de l’Environnement (CEREGE) au sein de l’équipe Sol‐Eau‐Déchet et Développement Durable (SE3D) entre octobre 2007 et novembre 2010, et a été financée à 90 % par la Région Provence‐Alpes‐Côte d’Azur et à 10% par le Groupement d’Intérêt Public pour la Réhabilitation de l’Etang de Berre (GIPREB) de novembre 2007 à novembre 2010.

 

Résumé de l'auteur: L’industrialisation de l’étang de Berre au cours du 20ème siècle s’est accompagnée d’importants rejets en éléments traces métalliques (ETM) qui ont été en partie accumulés dans les sédiments et sont aujourd’hui susceptibles d’être remobilisés vers la colonne d’eau ou d’être intégrés dans le réseau trophique et d’entrainer un risque écotoxicologique.

La reconstitution de l’évolution temporelle et spatiale de la contamination des sédiments montre que les niveaux de contaminations actuels des sédiments de surface sont les plus bas depuis plusieurs décennies en lien avec l’efficacité des réglementations sur les rejets industriels mises en place dans les années 1970. Ces niveaux sont faibles à modérés en surface mais de très fortes contaminations existent quelques centimètres sous la surface des sédiments.



Le rôle des oxy‐hydroxydes de Fe ou de Mn et des sulfures dans le contrôle de la mobilité des ETM dans le sédiment et leurs flux à l’interface eau/sédiment a pu être démontré grâce à la modélisation du transport et des réactions des composés chimiques et des ETM dans les eaux interstitielles, de leurs profils de concentrations dans la fraction réactive de la phase particulaire et d’expérimentations en conditions contrôlées au laboratoire. L’oxygénation de la colonne d’eau constitue le principal paramètre influençant cette mobilité et ces flux, et l’influence d’une réoxygénation des fonds dans le Grand Etang est discutée.



Enfin, la biodisponibilité des ETM et le stress (géno)toxicologique qu’ils peuvent constituer pour un organisme benthique cible, le polychète Nereis succinea, ont été évalués par l’estimation des fractions potentiellement biodisponibles dans les sédiments (extractions chimiques et Diffusive Gradient in Thin‐films), par la mesure des concentrations bioaccumulées et par l’utilisation de biomarqueurs de défense (métallothionéines) et de dommages (tests de génotoxicité). Certains ETM qui sont fortement bioaccumulés représentent un risque potentiel et pourraient être impliqués dans la dégradation de la macrofaune benthique.

 

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