Les outils de diagnostics utilisés pour évaluer les effets des impacts sur les milieux aquatiques Présenté par : Basile

1. Les outils de diagnostics utilisés pour évaluer les effets des impacts sur les milieux aquatiques Présenté par : Basile – Denis – Ilham – Isabelle - Tristan

2. ProblématiqueÉvaluer les impacts des activités humaines sur les milieux aquatiques

3. Plan de l’exposé • -Théorie sur les outils de diagnostics (Isabelle) • Premier exemple (Basile) • Radio-contamination dans les hydrosystèmes fluviaux • Second exemple (Denis) • Pollution par les hydrocarbures dans une mangrove • Troisième exemple : impact du barrage de Petit-Saut (Guyane) • Aspect physico-chimique (Tristan) • Aspect hydrobiologique (Ilham)

4. Deux grands types de paramètres •  Les paramètres physico-chimiques T°C – pH – conductivité – O2 dissous - turbidité – nitrates – nitrites – chlorures – ammonium … • Les paramètres biologiques = êtres vivants aquatiques

5. Pourquoi les êtres vivants sont-ils intéressants ?  Ils sont constitutifs des milieux aquatiques • Peuplement organisé Perturbation = Empreinte Reflètent les conditions du milieu =indicateurs de la qualité

6. Comment révéler l’empreinte laissée par une perturbation ? • = Outils de diagnostics • Pour un ensemble de taxon, un taxon ou une espèce on étudie :  présence / absence  abondance  aspect particulier de l’écologie, du métabolisme…

7. Règne végétal  plancton  algues (macro et micro)  Règne animal  invertébrés : insectes – vers – mollusques - crustacés  poissons

8. Deux indices globaux • Richesse spécifique = nombre d’espèces quelque soit le nombre ou la masse des individus • Diversité spécifique = pondération en fonction de l’abondance de chaque espèce

9. Indices de qualité biologique • Mesure de la qualité d’écosystèmes d’eau courante en pays tempérés • I.B.G.N. = Indice Biologique Global Normalisé • Richesse du milieu en invertébrés benthiques • Chaque taxon est affecté d’un poids indicateur de qualité  note (1 à 10), fonction de la qualité du milieu

10. Un exemple d’indicateur Poisson • Labo d’écotoxicologie – Cemagref de Lyon • Enzymes à cytochrome P 450 •  Pénétration des polluants = réponse de défense par production de protéines adaptées

11. Un autre exemple • I.N.R.A. – Morbihan impacts de la lutte anti-moustique • Deux espèces typiques des milieux étudiés  Un insecte : le chironome • Un vers : la néréïs •  Indicateurs du fonctionnement physiologique

12. EXEMPLE DE LA RADIOCONTAMINATION DANS LES HYDROSYSTEMES FLUVIAUX

13. Qu’est-ce que la radioécologie? Connaissance et prévision du comportement des radionucléides dans l’environnement. Surveillance et prédiction de l’évolution des concentrations en radionucléides.

14. Pour atteindre ces objectifs: Etudes de terrain: surveillance et informations sur la localisation des radionucléides dans le milieu Etudes en laboratoires: études des différents paramétres en maîtrisant leurs variations. Développement d’outils de modélisation: pour faire de la prévision Deux modèles de simulation : TRANSAQUA CASTEAUR

15. Origine des rejets:les centrales nucléaires. 58 des 59 installations françaises sont des réacteurs à eau pressurisée Rejet d’émissions gazeuses et liquides faiblement radioactives

16. Composition des rejets: Ces radionucléides sont présents dans tous les compartiments des écosystèmes Aquatiques

17. Actuellement on parle de multipollution pour les milieux aquatiques continentaux. Prod. énergie, industries, agriculture, déchets ménagers…. Cette multipollution a une influence sur la contamination des organismes par les radionucléides: subir une pollution provoque des mécanismes de réponse pouvant interagir avec la bioaccumulation des radionucléides. Etudes pour concevoir de nouveaux modèles.

18. Ces différents polluants peuvent interagir ou non: • Absence d’interaction: actions différentes et indépendantes. • Action additive: action similaire mais agissent indépendamment. • Action interactive: action synergique ou antagoniste.

19. Exposition de la truite arc-en-ciel à plusieurs polluants: • Utilisation de polluants non radioactifs: • Métaux lourds: Cadnium et Zinc • Micropolluants organiques: Polychlorobiphényles, hydrocarbures aromatiques, l’atrazine, le 17 ß-œstradiol • Utilisation de radionucléides: • Argent 110m • Cobalt 57 • Césium 134

20. Bioaccumulation des radionucléides: • Argent: forte accumulation dans le foie, mais faible contamination des tissus musculaires. Accumulation irréversible. • Cobalt: les organes les plus contaminés sont le sang et les branchies. • Césium: présent dans tout l’organisme.

21. Exemple d’interactions: • Présence Cd et Zn: diminution de l’accumulation de l’Ag et du Cs, pas d’effet sur le Co. • Présence 17 ß-œstradiol: augmentation de l’accumulation de Ag, Cs et Co. • Présence de polluants organiques: augmentation de l’accumulation du Cs et du Co.

22. La prise en compte du contexte de multipollution est donc indispensable Mais en conditions naturelles, les interactions restent de toute manière beaucoup plus complexes…

23. MANGROVE DU DELTA DE LA MAHAKAM Impact d ’une pollution aux hydrocarbures

24. La mangrove: un milieu très hétérogène • Zone apicale: eau douce • Zone médiane: eau saumâtre • Zone d ’embouchure: eau salée • Zone centrale: sans lien avec les canaux distributeurs

25. Les mangroves ont souvent été touché par des catastrophes pétrolières • Mars 1973: Zoé Colocotroni à Porto Rico 3400 tonnes de brut atteignent le rivage • Février 1976: Saint Peter en Équateur Une nappe de plusieurs milliers d ’hectares atteint les côtes

26. L’île de Handil en 1974

27. L ’île de Handil en 1987

28. Suivi de la macrofaune benthique pendant 2 ans • L ’île est en perpétuelle évolution • La macrofaune évolue aussi constamment - baisse de l ’effectif de Néreis - remplacement par d ’autres espèces dominées par Malacoceros

29. Réalisation de la pollution pour l’étude

30. Effets à court terme • Toxicité très forte • Mortalité presque totale chez toutes les espèces quelque soit le traitement subit par les parcelles

31. Effets à long terme • Toutes les parcelles sont recolonisées par Néreïs avec des effectifs toujours supérieurs aux témoins. Ceux ci ne diminuent que 2 ans après la pollution. • Les effectifs de Malacoceros augmente lentement sans atteindre le niveau des témoins.

32. Influence des traitements • Dispersant : n ’est efficace que si il est répandu tout de suite après la pollution. • Inipol : sa toxicité est rémanente • L’eau sous pression est défavorable dans un premiers temps mais permet une meilleure restauration du milieu car il évite la pollution organique

33. LE BARRAGE DE PETIT SAUT EN GUYANE :Etude de l’impact physique

34. PRESENTATION DU SITE D’ ETUDE

35. PROBLEMATIQUE : • Passage d’un écosystème fluviatile forestier à un écosystème lacustre • Variation des paramètres physico-chimiques: Stratification ( T° ) Dégradation de la matière organique Décantation des MES

36. CARACTERISTIQUES AVANT LA MISE EN EAU • MISE EN EVIDENCE DE L’IMPACT

37. AVANT LA MISE EN EAU

38. PRESENTATION DU BASSIN VERSANT • Géologie La foret immergée • Climatologie précipitations importantes températures chaudes • Géographie basse altitude • Pente très faible • Terrain métamorphique

39. CARACTERES PHYSIQUES • Débit Régime Fluvial

40. QUALITE GENERALE DES EAUX • Chaudes ( de 25,1 °C à 26,1°C) • Légèrement acides ( pH entre 6,0 et 6,2) granit et schist • Peu conductrices (22,1 à 23,5 µS.cm-1) • Quasi saturées en oxygène (6,8 a 8,0 mg.L-1) • Turbides(>12,8 NTU)

41. VARIABILITE SPATIALE • La température

42. VARIABILITE SPATIALE • Le pH

43. VARIABILITE SPATIALE • La conductivité

44. VARIABILITE SPATIALE • L’oxygène dissous

45. VARIABILITE SPATIALE • La turbidité

46. VARIABILITE SPATIALE ET TEMPORELLE • CONCLUSION • Pas de différences significatives entre les stations hormis des facteurs anthropiques • Même conclusion pour la variabilité temporelle ( règles saisonnières et amplitudes de variations identiques )

47. Paramètres physiques: température De nombreux facteurs influencent la T° d’un lac: pluviométrie temps de rétention plus ou moins durable sous-tirage des eaux de la retenue

48. DEBIT • Nécessité de maintenir des caractéristiques hydrauliques en aval de la retenue : mise en place d’un débit réservé de 100 l/s • Débit qui peut varier rapidement en fonction de la gestion du barrage ou des précipitations

49. Variation du débit

50. Augmentation du pH lors de la mise en eau puis baisse importante lors de la mise en service des turbines • Gradient verticale de conductivité: intense activité de dégradation Etude précise de l’impact 1.Paramètres physiques Stratification verticale: accumulation et décomposition des déchets organiques sur le fond conduit à une modification de la qualité physico-chimique de l’eau