Impact de la bioturbation des sédiments sur les transferts et la biodisponibilité des métaux - Approches expérimentales

Abstract

Les recherches ont reposé sur l'analyse expérimentale, à partir de modèles multicompartimentaux (microcosmes), des effets de la bioturbation sur les flux métalliques (principalement le cadmium) à l'interface "eau/sédiment", la source initiale de contamination étant soit la colonne d'eau, soit le compartiment sédimentaire. Les microcosmes étaient composés d'un biotope mixte "colonne d'eau – sédiment naturel", avec deux modèles biologiques : des organismes "bioturbateurs" (larves d'éphémère : Hexagenia rigida ; oligochètes tubificidés) et des organismes indicateurs de la biodisponibilité des métaux présents dans la colonne d'eau (bivalves filtreurs : Corbicula fluminea). Cette étude résolument pluridisciplinaire s'est appuyée sur l'utilisation de plusieurs techniques complémentaires : analyses physico-chimiques, traceurs particulaires fluorescents, dosages métalliques, micro-électrodes polarographiques, radioscopie RX... Deux modes de remaniement sédimentaire distincts ont été quantifiés : une forte bioadvection pour les tubificidés, accompagné d'un granulo-classement, alors que les larves d'H. rigida, creusant de larges galeries, sont à l'origine d'une biodiffusion. En présence de métaux dans l'eau, les oligochètes augmentent d'un facteur 2 le piégeage du métal dans le sédiment. Lorsque la source initiale de contamination est le compartiment sédimentaire, H. rigida entraîne un relargage de Cd vers la colonne d'eau environ 10 fois plus important que les tubificidés. Ce relargage, principalement sous forme particulaire, est expliqué par la remise en suspension des particules sédimentaires, générée par les larves d'H. rigida ; par contre, le cadmium transféré dans la colonne d'eau n'est pas biodisponible pour le bivalve C. fluminea