Thèse soutenue

Décontamination métallique et capacités de récupération de deux composantes biologiques d'un hydrosystème naturel (biofilms diatomiques et bivalves filtreurs) après remédiation d'un site industriel

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Auteur / Autrice : Adeline Arini
Direction : Agnès Feurtet-MazelMichel Coste
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géochimie et écotoxicologie
Date : Soutenance le 15/12/2011
Etablissement(s) : Bordeaux 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (Talence, Gironde ; 1999-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Helena Guasch, Alain Geffard, Frédéric Garabétian, Jean Prygiel

Résumé

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Situé en France dans l’Aveyron, le bassin minier de Viviez a été soumis pendant plus d’un siècle à des rejets métalliques (principalement Cd et Zn) et est à l’origine de la contamination de l’estuaire de la Gironde, mise en évidence dans les années 1970. C’est dans ce contexte de pollution avérée que d’importants travaux de remédiation des sols ont été entrepris dès 2007. Les principaux objectifs de cette thèse résidaient en la caractérisation des premiers impacts de la remédiation sur l’amélioration de l’état chimique et écologique de l’hydrosystème via l’étude des biofilms périphytiques et des bivalves filtreurs Corbicula fluminea. En prévision des effets à plus long terme de la remédiation, il s’agissait en second lieu d’évaluer les capacités de décontamination des deux modèles biologiques et de s’intéresser à la restructuration des communautés diatomiques en réponse à une levée du stress métallique par transplantations in situ ou en laboratoire. Le suivi des bioaccumulations métalliques in situ réalisé entre 2008 et 2010 a révélé la rémanence d’un très fort gradient de contamination, à l’origine d’importants clivages communautaires dans les biofilms diatomiques. De plus, une augmentation de la pression métallique a été mesurée in situ en aval du site industriel en 2010 certainement en relation avec les travaux d’excavation. Des études de décontamination ont été menées en laboratoire après l’exposition des organismes in situ au cours de deux saisons. Chez Corbicula fluminea le Zn a été très rapidement dépuré, tandis que 15 mois n’ont pas suffi à obtenir la décontamination totale du Cd, estimée complète par modélisation après 740 à 1360 jours en fonction des saisons d’exposition. Bien que le potentiel de récupération des biofilms soit apparu rapidement en conditions naturelles après transplantation, les études de laboratoire menées sur plusieurs semaines en canaux n’ont pas abouti à une décontamination complète du Cd après 100 jours, qui a été estimée totale après 150 à 450 jours en fonction des saisons d’exposition. Malgré des prémices de restructuration, aucun retour vers des communautés de type témoin n’a pu être mis en évidence. Ces études ont souligné l’importance des phénomènes de migration d’espèces dans le potentiel de récupération des biofilms. Enfin, une étude portant sur les tératologies de diatomées a révélé leur maintien prolongé dans la population malgré l’arrêt de la contamination. L’ensemble de ces études a mis en évidence la complémentarité de l’utilisation des deux modèles biologiques, capables d’intégrer et de réguler différemment les contaminants, pour évaluer leur potentiel de récupération dans un contexte de gestion corrective de l’hydrosystème.