Analyse intégrée des sources et transformations des nutriments dans la zone estuarienne de l'Adour

Integrated analysis of sources and transformations of nutrients in the estuarine zone of the Adour

• Auteur / Autrice : Zeinab Rezaei
• Direction : Mathilde Monperrus
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 04/11/2024
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Nutriments azotés et phosphatés

Estuaire

Transfert et transformations

Isotopie

Nitrogen and phosphorus nutrients

Estuary

Transfer and transformations

Résumé

Le projet de thèse se concentre sur l'étude approfondie des nutriments dans l'hydrosystème Adour, un milieu dynamique à l'interface entre les eaux continentales et côtières. Exposé à des pressions anthropiques et climatiques, cet écosystème complexe nécessite une compréhension fine des processus hydrodynamiques et biogéochimiques en réponse aux variations des forçages externes tels que les marées, les débits, les apports diffuses et ponctuels, ainsi que les événements extrêmes. Le projet BIOMAN, dans lequel s'inscrit cette thèse, vise à caractériser la dynamique des nutriments dans cette zone estuarienne en adoptant une approche pluridisciplinaire combinant observations in-situ, expérimentations en laboratoire et modélisation numérique. L'objectif principal est de mieux comprendre les mécanismes influençant la présence et la variabilité des nutriments dans ces écosystèmes cruciaux. La recherche est structurée en deux grands axes : d'une part, l'étude de la variabilité spatiale et saisonnière des nutriments dans l'estuaire de l'Adour et dans les fleuves côtiers basques à travers des mesures discrètes et des analyses isotopiques ; d'autre part, la caractérisation des processus de transformation des nutriments par des expérimentations en laboratoire. Ces expériences visent à définir les cinétiques de transformation des nutriments en ajustant divers paramètres environnementaux tels que la température, la salinité, et les concentrations en nutriments. Les résultats, incluant les variations isotopiques, seront intégrés dans un modèle de transport réactif développé dans le cadre du projet BIOMAN. Ce modèle contribuera à une meilleure compréhension de la dynamique des nutriments dans la zone estuarienne et fournira des informations essentielles pour la gestion durable des écosystèmes estuariens et côtiers.

This thesis project focuses on the in-depth study of nutrient dynamics within the Adour hydrosystem, a dynamic interface between continental and coastal waters. Exposed to anthropogenic and climatic pressures, this complex ecosystem requires a detailed understanding of the coupled hydrodynamic and biogeochemical processes in response to ongoing external forcings such as tides, river flows, diffuse and point source inputs, and extreme events. The BIOMAN project, within which this thesis is situated, aims to characterize the dynamics of nutrients in this estuarine zone through a multidisciplinary approach combining in-situ observations, laboratory experiments, and numerical modeling. The main goal is to enhance the understanding of the mechanisms affecting the presence and variability of nutrients in these crucial ecosystems. The research is organized around two main axes: firstly, the study of spatial and seasonal variability of nutrients in the Adour estuary and various Basque coastal rivers through discrete measurements and isotopic analyses; secondly, the characterization of nutrient transformation processes through controlled laboratory experiments. These experiments will define the kinetic laws of nutrient transformations by adjusting parameters such as temperature, salinity, and nutrient concentrations. The results, including isotopic variations, will feed into a reactive transport model developed within the BIOMAN project, contributing to a comprehensive understanding of nutrient dynamics in the estuarine zone and providing essential information for the sustainable management of estuarine and coastal ecosystems.