Réactivité des contaminants avec la matière organique

La matière organique particulaire (MOP) constitue une phase solide qui peut avoir un rôle important pour la fixation de contaminants organiques ou minéraux, et donc sur leur transfert dans l’environnement. Ces liens connus pour les sols contaminés le sont beaucoup moins dans les milieux aquatiques, où la diversité de l’origine de la matière organique et des sources de contaminants induit une hétérogénéité encore à contraindre. Ce livrable présente la synthèse des études réalisées dans le cadre de l’OSR 5 sur ces liens qui pourraient exister entre matière organique particulaire et teneurs en contaminants métalliques ou radionucléides dans les matières en suspension du Rhône (MES). Il se base sur l’ensemble des données disponibles de l’OSR aux stations d’Arles et de Jons, et sur des résultats du programme de recherche CANADER (porteur H. Lepage) financé dans le cadre de l’OHM-VR en 2019-2020. Les teneurs en carbone organique particulaire (COP) sont utilisées comme traceur de la MOP. Leur variabilité est élevée et représente entre 1 à 10% de la masse des MES sur Arles. Elles diminuent en proportion dans les MES avec le débit et la charge : plus le débit est fort, plus la part de fraction organique est faible. Certains évènements de crue se dissocient de cette tendance dans le cas où ils constituent des apports de matière organique fossile géologique issues des sols érodés (Durance et Isère notamment). Les résultats montrent cependant que la mesure du seul COP ne suffit pas à différencier les sources de MOP, et il faut passer par d’autres traceurs (chlorophylle, stérols…) qui révèlent trois origines pour la MOP actuelle : une production algale autochtone, un apport des végétaux supérieurs des bassins versants, des apports de stations d’épuration. Les proportions de ces apports ne peuvent pas être précisées avec la base des données disponibles, mais de manière relative ils varient dans l’espace et le temps. La production algale est notamment marquée par des blooms printaniers ou estivaux sur de courtes périodes qui restent difficile à capter lors des échantillonnages. Aucune relation claire et/ou généralisable n’a pu être mise en évidence entre le COP et les teneurs en éléments traces métalliques (ETM), le 14C ou le tritium. On peut toutefois retenir les points suivants : a) il existe une possibilité d’intégration du 14C rejeté par les industries nucléaires au sein de la matière organique autochtone (photosynthèse), constituant une voie de transfert privilégiée vers la chaîne trophique. Cette incorporation serait notamment favorisée lors des faibles teneurs en MES. b) les données actuelles ne montrent pas de lien entre la variabilité de la MOP naturelle et celle des teneurs en tritium organiquement lié soulignant la prédominance des formes technogéniques du tritium dans le fleuve (tritium « horloger ») c) les relations entre ETM et COP en Arles ou Jons ne sont pas généralisables. On observe sur Jons une relation positive entre COP et Cu, Zn, Pb et Cd, mais elle se caractérise par un comportement inversé entre les chasses-crues et débits normaux. La relation positive lors des débits normaux confirme cependant le lien fort entre ces ETM et MOP. Sur Arles, cette relation existe encore mais n’est plus significative statistiquement. Les MES sur cette dernière station résultent d’une homogénéisation des apports de tout le bassin, et la diversité d’origine du COP et des contaminants lisse et annule les relations qui pourraient peut-être exister au sein de chaque affluent (comme celle observée sur Jons)