Biodégradabilité - stabilité des matières organiques des sédiments de rivières : caractérisation et dynamique des fractions extractibles et des nutriments et polluants associés
Résumé
River sediments of Moselle catchment area (Moselle, Madon and Fensch) have been studied to improve the knowledge about this compartment of major interest for environmental questions (drinking water, transfer of pollutants and nutriments...). The studies were focused on organic matter which represents a major reactive pool. The characterization of 15 sediments by measurements of abiotic parameters (physical, chemical and physico-chemical) allows proposing a first typology related to human activities. Some sedimentation sites were defined, accumulating fine particles rich in organic matter and associated to anthropic modifications of the river bed (dam, channel, pollution). By studying the organic matter biodegradation, criteria of bioavailability could be defined on one hand, and evolution of extractable fraction of organic matter based on their physico-chemical properties (water soluble, lipidic, acid soluble, alkaline soluble) was assessed on the other hand in two selected sediments, polluted and unpolluted. Depending on the type of sediment and the conditions of incubation (aerobic vs. anaerobic), models of evolution of the organic fractions are observed either qualitatively and quantitatively. Specific or not microbial communities were numbered from field and laboratory experiments in relation with the presence of two model substrates: cellulose and phenanthrene.
Des sédiments de rivières du bassin de la Moselle (Moselle et deux de ses affluents, le Madon et la Fensch) ont été étudiés pour améliorer les connaissances sur ce compartiment d un intérêt majeur pour les questions d ordre environnemental (appoint en eau potable, transfert de polluants et de nutriments...). Les travaux se sont focalisés sur les matières organiques qui constituent un pool réactif capital. La caractérisation de 15 sédiments en mesurant des paramètres abiotiques (physiques, chimiques, physico-chimiques) permet de proposer une première typologie tributaire du type d activité humaine. Des zones de sédimentation de particules fines, riches en matières organiques et dues à des modifications d origine anthropique du cours des rivières (barrage, canalisation, pollution) ont pu être définies. L étude de la biodégradation des matières organiques a permis de proposer des critères de biodisponibilité d une part et d autre part de suivre l évolution (globale et moléculaire) de fractions extractibles selon leurs propriétés physico-chimiques (hydrosoluble, lipidique, acidosoluble, alcalinosoluble) en choisissant deux sédiments de référence, pollués ou non. Selon le type de sédiment et les conditions d incubation (aérobie vs. anaérobie), divers modèles d évolution des fractions organiques sont observés tant quantitativement que qualitativement. Le dénombrement de communautés microbiennes cultivables spécifiques ou non, d expériences in situ et en laboratoire, a été mis en relation avec l apport de deux substrats modèles : la cellulose et le phénanthrène.