Projets soutenus par le Labex DRIIHM

Dans un contexte de surveillance des masses d’eau, d’objectif de bon état et de politique de gestion intégrée des ressources, les apports en contaminants, via l’industrialisation et l’urbanisation grandissantes des zones côtières et via les apports estuariens, posent la question des contaminations engendrées et des conséquences sur la qualité des eaux littorales et des ressources halieutiques.
Ce projet a pour objectif d’évaluer la contamination du littoral Méditerranéen des calanques marseillaises au delta du Rhône par les retardateurs de flamme bromés (BFR), en incluant ceux, listées parmi les substances dangereuses prioritaires de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau, et ceux dits « émergents », pour lesquels les données sur la contamination sont très peu documentées, voire inexistantes, au niveau national.
S’agissant de contaminants hydrophobes, leurs présences à l’état d’ultratraces dans les eaux impose la fixation de valeurs réglementaires plutôt dans le biote. Mais, le suivi dans le biote pose des problèmes techniques et surtout déontologiques. Alternativement, l’échantillonnage passif semble prometteur pour la détection de ces substances. C’est cet outil de surveillance que l’on se propose de déployer sur des stations littorales du continuum OHM LM et VR, allant des calanques marseillaises au delta du Rhône, afin de mesurer l’effet d’apports anthropiques divers (zone de Fos, rade de Marseille, rejet de STEU, contribution estuarienne) sur la contamination des eaux littorales en BFR. Ces substances, persistantes et lipophiles, sont sur un plan écotoxicologique et toxicologique, particulièrement préoccupantes. Aussi, leurs impacts sur l’écosystème local sera étudié via des organismes filtreurs classiques et des herbiers de posidonies, habitat emblématique du littoral méditerranéen.

Historical research on Rhône River has led to a very good understanding of the river’s process of domestication, its main drivers and most important turning points. Likewise, the geomorphology of the river has also been thoroughly investigated, leading to a significantly enhanced understanding of sediment dynamics over time. The history of knowledge and management of sediment, however, has not been systematically studied, in the Rhône as elsewhere. This project aims to investigate this history, by combining the study of theoretical understandings of sediment in river system of the nineteenth century, of subsequent attempts at quantification and measure of sediment transport, and of the direct and indirect regulation of sediment movement, extraction, and deposition by actors of river management. This will accomplished through the systematic review and analysis of hydrological and engineering literature as well as of printed sources produced by actors of river management, to be complemented by relevant archival collections. The project will contribute to understanding the history of sediment knowledge and management in the Rhône river, while providing elements for comparison with other major Mediterranean basins like the Ebro and the Po Rivers, which the PI is investigating, and ultimately contribute to the interdisciplinary integration of geomorphological and socio-historical approaches to the sediment in river systems.

Ce nouveau projet porte toujours sur les évolutions paysagères du fleuve Rhône.
Le Rhône contemporain présente une succession de motifs paysagers marqués par la répétition d’éléments similaires (sections court-circuitées, ouvrages Girardon, anciens bras) résultant de l’aménagement massif depuis le XIXe siècle. Tandis que la période actuelle est à la restauration et à la renaturation du fleuve, il est important de disposer de connaissances précises sur la trajectoire géohistorique du Rhône. Ces connaissances ont une nette dimension stratégique, car elles nourrissent le travail d’autres chercheurs et peuvent concourir à la prise de décision publique.

Dans notre approche, il s’agit notamment d’identifier à très haute résolution l’archéo-morphologie (formes fluviales, évolution du style fluvial), l’archéo-végétation (ripisylve, répartition des espèces, identification du bois) et les archéo-usages (occupation agricole, routes, bâtiments).
Ces trois éléments (morphologie, végétation, usages) correspondent pour une large part aux trois composantes classiques du paysage, à savoir les composantes abiotique, biotique et anthropique.

La méthode que nous mettons en œuvre se fonde sur une approche hybride, croisant les archives sédimentaires et les archives cartographiques.

Dans le présent projet, il s’agit donc :

-De poursuivre les analyses de laboratoire en cours (granulométrie, analyses des restes végétaux, datations au 14C),
-De traiter sous Système d’Information Géographique (SIG) la base de données cartographiques d’ores et déjà identifiée,
-D’envisager des missions complémentaires dans des services d’archives municipaux pour collecter de nouvelles cartes.

La recherche porte sur deux secteurs du Rhône : Brégnier-Cordon (Haut-Rhône français) et Donzère-Mondragon (Rhône médian), dans une approche comparatiste.

Les études menées sur le Rhône soulignent que, dans le contexte actuel de changement climatique, les situations de faible débit et d’étiage seront probablement de plus en plus fréquentes sur l’ensemble de son bassin. Les premiers éléments d’analyse montrent que pour certains contaminants (métaux, radionucléides), les concentrations associées aux phases particulaires augmentent lors des périodes de faibles débits. Les raisons pouvant expliquer ces observations restent inconnues, mais pourraient être liées à la nature des matières en suspension qui pourraient être majoritairement composées de matières organiques (M.O.).
L’objectif principal de ce projet est de caractériser la nature des particules qui transitent dans le Rhône lors des périodes d’étiages en utilisant des marqueurs organiques et d’établir un parallèle avec des teneurs de contaminants hydrophobes (qui se fixeront plus facilement sur ce matériel). Les résultats permettront: (i) de vérifier si la nature des particules qui transitent à l’étiage est le même que lors des autres états hydrologiques, (ii) d’évaluer l’origine de ces particules au moins sur leur partie organique (sols et végétations des bassins versants, stations d’épuration …) et (iii) de comparer la composition de la M.O. en amont et en aval d’un site de rejet important et d’une grande ville (Arles).
En plus d’Arles, les prélèvements auront lieu sur le Rhône à Jons et à l’aval de 4 affluents (Saône, Isère, Ardèche et Durance). Différents traceurs lipidiques (stérols, isoprénoïdes, acides gras…) ainsi que leurs produits de dégradation seront caractérisés et quantifiés afin de déterminer la nature des particules et leur origine.

L’étude entreprise dans le cadre de la thèse Coelho a permis de caractériser les polluants organiques dont les retardateurs de flamme bromés (RFB) et les PCBs et leur dispersion dans les milieux étudiés.Deux d’entre eux sont de bon candidat pour réaliser des cultures (car peu d’effet sur la germination et la croissance) mais aussi en terme de teneur en azote et phosphore (élément nutritif pour la croissance). De plus, ces deux sols (G et Ic) sont des matrices présentant des différences en terme de contaminants organiques présents mais aussi en terme de teneur en POP communs (comme les PCBs par exemple). Une première culture sur le sol G (Estarreja) ainsi que des prélèvements de plantes sur site ont montré le transfert avéré de certaines molécules dans les végétaux.