Variabilité des données environnementales : exemple des sédiments marins

Variability of environmental data : example of marine sediments

• Auteur / Autrice : Khadija Beryouni
• Direction : Bernard Gensous
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse

Qualité

Sédiments marins

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse a pour objectif d’optimiser l’étude des sédiments marins dans un objectif d’assurance qualité. Pour illustrer cette approche, je me suis focalisé sur la fraction fine du sédiment. En sédimentologie, la fraction fine est la fraction du sédiment dont la taille des particules est inférieure à une dimension donnée (2, 10, 20, 40, 50, 63,80…µm). Son pourcentage est un paramètre fondamental pour de nombreuses études des sédiments puisqu’on l’utilise aussi bien en géochimie, en géophysique, en pédologie, en archéologie. Aujourd’hui, deux approches se font concurrence et complémentaire dans les laboratoires pour déterminer le taux de fraction fine. Le tamisage considéré comme une méthode ancienne mais qui a fait ses preuves et la diffraction laser, méthode plus récente. Chacune d’entre elle est encensée ou vilipendée par de nombreux techniciens et/ou chercheurs. Afin de mieux comprendre ce « casus belli » entre les sédimentologues, j’ai, dans une première étape, remis en question toutes les étapes d’obtention du taux de fraction fine afin d’identifier les sources d’approximation et d’erreurs qui entachent éventuellement le résultat obtenu. Ce travail a été réalisé à la fois pour la méthode par tamisage humide et pour la méthode par diffraction laser. Dans une seconde étape, j’ai cherché a mettre en évidence toutes les approximations qui sont réalisées lors de la chaîne qui relie l’élaboration du plan de prélèvements en mer à l’interprétation. Ainsi, l’influence du schéma de prélèvement, du système de prélèvement, la variabilité spatiale à différentes échelles (du m à la centaine de m) ont été étudiées. Pour plus d’universalité, plusieurs faciès sédimentaires ont été étudiés sur deux sites aux caractéristiques environnementales très différentes. La lagune de Oualidia a été étudiée dans le cadre de la coopération Franco-Marocaine (MA/07/179) et la baie de Seine orientale dans le cadre du programme "Colmatage" financé par le GIP "Seine Aval". Les résultats obtenus vont permettre d’optimiser la structuration des bases de données sédimentologiques mises en place en précisant l’importance de certains champs qui jusqu’à présent ne sont jamais renseignés. Seule la prise en compte de ces informations complémentaires permet une interprétation de la meilleure « Qualité » possible. Ainsi, par exemple, l’étude de la variabilité temporelle peut être optimisée lorsqu’on peut faire la différence entre les variabilités naturelles, celles que l’on recherche, et les variabilités, prises au sens large, liées à la « mesure ».

The work presented in this thesis aims to optimize the study of marine sediments in an objective quality assurance. To illustrate this approach, I focused on the fine fraction of sediment. In sedimentology, the fine fraction is the fraction of the sediment particles whose size is less than a given size (2, 10, 20, 40, 50, 63, 80… µm). His percentage is a fundamental parameter for many studies of sediments because the used both in geochemistry, geophysics, soil science, archeology. Today, two approaches are competing and complementary in laboratories to determine the rate of fine fraction. Sieving considered an old method but which has proven itself and the laser diffraction which is a new method. Each one is praised or vilified by many technicians and / or researchers. To better understand this "casus belli" between sedimentologists, I, first questioned all the steps of obtaining the rate of fine fraction to identify sources of approximation errors and possibly taint the result. This work was carried out for both the method by wet sieving and laser diffraction method. In a second step, I tried to highlight all approximations that are made in the chain that links the development of offshore sampling plan for interpretation. Thus, the influence of sampling scheme, sampling system, the spatial variability at different scales (from meters to hundred meters) have been studied. For universality, several sedimentary facies were studied at two sites with very different environmental characteristics. Oualidia lagoon has been studied in the framework of Franco-Moroccan cooperation (MA/07/179) and the eastern Bay of Seine in the program "Colmatage" funded by the GIP "Seine Aval". The results will help to optimize the structure of sedimentological databases implemented by specifying the importance of certain fields that until now were never informed. Only the inclusion of this additional information allows a better interpretation of the "Quality" as possible. For example, the study of temporal variability can be optimized when you can make the difference between natural variability, those that are looking for, and variability, in a broad sense, related to "measure".