Sources des contaminants

Caractériser les sources et les voies de transfert des contaminants

Nos travaux visent à identifier et quantifier les voies de transferts des contaminants en phase dissoute et particulaire. De plus, nous cherchons à caractériser les différents types de sources de contaminants : sources diffuses agricoles, rejets domestiques, déversoirs d’orage,…

Pour cela, nous nous appuyons sur le développement de stratégies originales d’empreintes biogéochimiques construites à partir des éléments traces, des nutriments, de la matière organique et des micropolluants organiques (ex. pesticides, pharmaceutiques). Ces approches sont appliquées à différentes échelles : des petits bassins versants (ex. Ardières-Morcille, Yzeron) aux grands hydrosystèmes (ex. le Rhône et ses affluents).

L’ensemble de ces travaux nous permettent d’estimer les contributions relatives des masses d’eau et des matières en suspension dans les hydrosystèmes. Ces contributions sont confrontées à des sorties de modèles hydrosédimentaires ou des modèles hydrologiques distribués (UR RiverLy, équipes HyBV et HyR).

  • Le traçage des particules dans le Rhône

Stratégie développée pour déterminer les sources de matières en suspension (MES) et estimer les contributions de chaque affluent au flux de MES à l’échelle du bassin du Rhône

Dans le cadre du programme de l’Observatoire des Sédiments du Rhône (OSR), l’utilisation d’empreintes géochimiques dans la fraction conservative des particules (ou fraction non-réactive), permet de déterminer l’origine des matières en suspension (MES) qui transitent dans le fleuve Rhône. Cette approche nous permet d’estimer les contributions relatives des différents affluents du Rhône aux flux de MES. En collaboration avec l’équipe Hydraulique des rivières (UR RiverLy), les résultats des modèles de mélange géochimique ont été comparés aux modélisations hydro-sédimentaires pour évaluer les atouts et les limites de chacune des deux approches.

Dans le cadre du projet ArchéoRhône (AE/ZABR), ces approches de traçage des particules ont été appliquées sur des carottes sédimentaires pour déterminer la contribution des affluents aux dépôts historiques de sédiments (thèse Céline Bégorre).

  • Identification des sources de contaminants dans les bassins versants

Pour identifier les différentes pressions d’origine anthropique (micropolluants organiques), nous développons de nouvelles stratégies d’analyses non ciblées, mettant en œuvre des techniques de pointe (chromatographie couplée à la spectrométrie de masse haute résolution). De manière complémentaire à l’analyse ciblée des micropolluants, cette approche globale permet de rechercher des empreintes chimiques relatives à des usages anthropiques ou des arrangements spatiaux d’usages dans les bassins versants sans a priori.

Cette méthode est aussi utilisée pour l’identification des sources de contaminants et de matière organique dissoute en lien avec les pressions urbaines (rejets canalisés) et les pressions rurales diffuses (thèse Amine Boukra).

  • Projets de recherche :

    • Observatoire des Sédiments du Rhône (OSR4, 2015-2017 ; OSR5 2018-2021 ; OSR6 – 2021-2024)
    • Projet CHYPSTER (ANR, 2022-2025)  « Integrated biogeochemical, geographical and hydrological approaches to track sources of contaminants in mixed land-use watersheds »
    • Projet IDESOC (ZABR/AE, 2021-2023) « Identification et caractérisation des sources de contaminants dans des bassins versants d’usage mixte : approche intégrée »
    • Projet Pharma-BV (ZABR/AE, 2017-2018) « Origine et devenir des contaminants pharmaceutiques dans les bassins versants agricoles. Le cas de la Claduègne (Ardèche) »
    • Projet ArcheoRhône (ZABR/AE, 2017-2018) « Evolution de l’anthropisation des eaux du Rhône au cours des dernières décennies – La mémoire des sédiments »

    Sites ateliers :

    • Zone Atelier Bassin du Rhône (ZABR)
    • Site atelier Ardières-Morcille (SAAM)
    • Bassin versant de l’Yzeron (RBV, OTHU)

    Thèses :

    • Amine Boukra (2019-2022) Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute : étude d’empreintes physicochimiques et recherche de marqueurs pour tracer les sources de pollutions anthropiques
    • Céline Bégorre (2021) : Origine des sédiments et des contaminants associés sur le Rhône – historique des apports et réactivité des contaminants