Reconstruction spatio-temporelle des dépôts métalliques le long d'un hydrosystème fluvial fortement anthropisé : combinaison d'approches géochimiques, hydrogéomorphologiques et géochronologiques appliquée au Rhin supérieur

Spatio-temporal reconstruction of metal deposits along a highly regulated fluvial hydrosystem : combining geochemical, hydrogeomorphological and geochronological approaches applied to the Upper Rhine

• Auteur / Autrice : Cassandra Euzen
• Direction : Laurent Schmitt, François Chabaux, Dominique Badariotti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'environnement
• Date : Soutenance le 19/12/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire image, ville et environnement (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Ayrault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ondřej Bábek, Hugo Delile
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Nathalie Fagel, Laurent Lespez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contamination

Géochimie

Géochronologie

Sédiments fluviaux

Mots clés libres

Sédiments fluviaux

Géochronologie

Géochimie

Rhin

Contamination

Pollution métallique

Archives sédimentaires

Floodplain sediments

Geochronology

Geochemistry

Rhine

Contamination

Metal pollution

Sedimentary archives

Résumé

Connaitre l'évolution temporelle de la composition chimique des rivières fortement anthropisées est essentiel pour évaluer l'impact des activités humaines et des mesures de réduction de la pollution. La plupart des contaminants s'associant aux sédiments fins, l'analyse géochimique de dépôts sédimentaires bien datés formés dans les plaines inondables peut permettre de reconstruire la trajectoire des fleuves sur plus d’un siècle. Dans ce cadre, cette thèse a eu pour objectif de reconstruire, à partir d’archives sédimentaires, l’évolution des émissions humaines en métaux dans le Rhin supérieur. Plus précisément, une première partie s’est intéressée à la datation robuste et précise des sédiments déposés durant les 200 dernières années à partir d’une analyse multiméthodes (anciennes cartes, hydrologie, datation par luminescence, 137Cs, 210Pbxs). Une séquence sédimentaire longue et continue a ensuite été étudiée pour reconstruire les impacts humains historiques en métaux sur le Rhin. Enfin, la variabilité spatiale de l’enregistrement des contaminations historique a été étudiée entre Bâle et Strasbourg grâce à plusieurs archives sédimentaires.

Understanding the temporal evolution of the geochemical composition of heavily impacted rivers is crucial for assessing the impact of human activities and measures to reduce river pollution. To this end and since most contaminants are associated with suspended load, geochemical analysis of well-dated floodplain sedimentary deposits can allow reconstructing the chemical trajectory of rivers over a century or more. This thesis aimed to reconstruct the historical metal emissions in the Rhine by studying its sedimentary archives. Specifically, the first part of the work focused on robust and precise dating of sediments deposited during the last 200 years using a combination of historical planimetric (old maps) and hydrological data with geochronological dating (single grain IRSL, 137Cs, 210Pbxs). Subsequently, the work focused on a long and continuous sedimentary sequence to reconstruct historical metal emissions in the Rhine. Finally, the spatial variability of the historical contamination record was studied between Basel and Strasbourg using several sedimentary archives.