Louison Yonnet

Impacts des conditions environnementales sur la composition de la matière organique dissoute

Louison Yonnet, Marie Denis, Anaelle Murzeau, Laurent Jeanneau

UMR 6118 Géosciences Rennes, Université de Rennes 1/CNRS, France

Le transfert de la matière organique du sol vers le milieu aquatique se fait à travers la production et le transfert de la matière organique dissoute (MOD). Cette MOD possède un rôle environnemental important, notamment en contrôlant les flux de carbone. Elle est également une source d’énergie pour les microorganismes et participe à la dissémination des micropolluants de par leur faculté de complexation. Cependant, les mécanismes intervenants lors de la production et le transfert de la MOD à l’interface sol-eau restent peu connus.

Dans les rivières, la MOD peut avoir deux origines différentes : allochtone ou autochtone, avec majoritairement une origine allochtone dans les têtes de bassins versants. Dans un bassin versant, la période d’export intense de MOD se passe lors d’épisode de crue. Bien qu’elles ne représentent qu’une petite fraction de l’année hydrologique, les crues sont responsables d’environ 60 % du flux annuel et d’une variation de la composition de la MOD, ce qui induit qu’un épisode de crue implique la mobilisation de sources complémentaires.

Pendant une crue, il existe plusieurs hypothèses de production de la MOD. Tout d’abord, l’augmentation de la vitesse de l’eau pourrait par un phénomène physique arracher des particules de sol de taille inférieure à 0,7 µm (seuil particulaire – dissous). D’un point de vue chimique, cela revient à déstabiliser les équilibres de solubilisation. En augmentant le volume de solvant, la solubilisation pourrait être favorisée. Ces mécanismes pourraient prendre place à différents endroits dans le bassin versant :

  • Érosion de surface : lors d’un évènement pluvieux, le ruissèlement induit de la MOD et de la MOP (matière organique particulière).
  • Érosion de sub-surface : la circulation de l’eau dans le sol entraînerait la production de MOD par diffusion et transfert de la MOD dans la macroporosité vers les rivières.
  • Production de MOD dans les rivières en lien avec la présence de MOP provenant de l’érosion des berges et de l’érosion de surface.

L’objectif de ce stage a été de produire une modélisation analogique expérimentale de ces différents mécanismes de production, notamment en faisant varier le ratio sol/eau pour modéliser les différentes voies de production de matière organique dissoute. Un faible ratio sol/eau correspond ainsi au cas des rivières, tandis qu’un fort ratio correspond à l’érosion de sub-surface.

Pour caractériser la force hydrique, il a été possible de mimer un apport plus ou moins fort d’énergie apportée au système sol-eau en jouant sur la vitesse d’agitation des échantillons. Les échantillons obtenus ont été analysés par THM-GC-MS afin d’évaluer l’impact des différents paramètres environnementaux modélisés sur la composition moléculaire de la MOD.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *