Proposition de stage de M2 – Effets de la crue de la Seine de juin 2016 sur la qualité de l’eau : étude de la contamination fécale

La Seine francilienne a connu une importante crue en mai-juin 2016 avec près de 6 mètres à Paris (période de retour d’environ 20 ans). Sur le Loing, l’Yerres, l’Essonne, l’Yonne aval, et l’Orge ou encore le Grand Morin, la saturation en eau des sols et une pluviométrie très élevée ont occasionné des inondations encore plus exceptionnelles. De plus, cet événement se démarque des crues historiques de la Seine qui ont eu lieu en hiver et est donc particulièrement remarquable par la période à laquelle il s’est produit.
Au cours de cet événement exceptionnel, les gestionnaires du bassin de la Seine ont produit une base de données commune à partir de 200 stations de mesure de janvier à septembre 2016. Outre le suivi classique des variables physico-chimiques et celui de divers contaminants, les teneurs en bactéries indicatrices fécales (représentées par E. coli) mesurées dans l’eau au niveau des principales prises d’eau ont été examinées. Une augmentation rapide a été notée dès la mi-mai sur l’ensemble des stations pour atteindre un maximum avant la fin juin suivi d’une lente décroissance pour revenir dans l’ordre de grandeur de la norme de baignade courant août. Le rapport sur la synthèse des effets de cette crue du bassin de la Seine sur les caractéristiques physico-chimiques de l’eau a permis de révéler l’intérêt des laisses de crue comme un outil particulièrement pertinent pour reconstituer l’impact d’une crue sur la qualité de l’eau. Les laisses de crue, formées de sédiments fins déposés par le retrait des eaux, fournissent en effet un signal intégrateur de l’ensemble de l’événement. Selon leur localisation et la hauteur du dépôt au sein du lit majeur, ces laisses intègrent différents moments de la crue. De plus, en échantillonnant de haut en bas le long de berges, on peut accéder à des informations du pic de la crue jusqu’à la décrue. Un tel échantillonnage a été réalisé en juin 2016 en divers points du Bassin de la Seine.

La recherche d’une contamination d’origine fécale dans les échantillons de laisses de crue permettrait de préciser l’ampleur de cette contamination en étendant l’analyse au matériel particulaire et de mieux apprécier son étendue spatiale car l’échantillonnage des laisses de crue couvre une grande partie du bassin à la différence des sites de suivi des bactéries fécales.

Nous proposons au cours de ce stage d’exploiter la banque d’échantillons de laisses de crues pour l’analyse de marqueurs fécaux. En effet, certains constituants spécifiques de la matière organique – les stérols, comme le coprostanol et l’epicoprostanol – sont des marqueurs de contamination fécale dans les sédiments. Plus largement, l’analyse de l’ensemble des stérols permet de distinguer les sources de la matière organique. Par exemple, le cholestérol bien qu’ubiquiste, est principalement associé à une origine algale dans les sédiments aquatiques tandis que les phytostérols comme le stigmastérol, le campestérol ou le sitostérol proviennent des plantes et que l’ergostérol est un marqueur de champignons. Les stérols seront extraits des sédiments, puis analysés par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Afin de normaliser les teneurs en stérols, les analyses élémentaires (C, N) des échantillons seront effectuées. La détermination de leur composition isotopique sera un élément complémentaire d’information sur leurs sources et nous chercherons à la relier aux rapports de stérols.

Lieu du stage : METIS, Université Pierre et Marie Curie (Paris), Tour 56-66, 4ème étage.

Encadrement : Arnaud Huguet, CR CNRS, arnaud.huguet@upmc.fr; Sylvie Derenne, DRCE CNRS, sylvie.derenne@upmc.fr

Tel: 01 44 27 51 72

Profil souhaité: étudiant en sciences de l’environnement/géochimie

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