Etude par fluorescence des propriétés de la matière organique dissoute dans les systèmes estuariens. Cas des estuaires de la Gironde et de la Seine

Abstract

La matière organique dissoute (MOD) est constituée d’un mélange complexe de macromolécules qui interviennent dans de nombreuses réactions physiques, chimiques et biologiques dans les systèmes aquatiques et sont susceptibles d’influencer le transport et la biodisponibilité des polluants. La compréhension des mécanismes de dispersion des polluants nécessite donc une meilleure connaissance de la nature et de l’évolution de la MOD, en particulier au niveau des estuaires qui constituent des zones tampons entre les continents et les océans. L’objectif de ce travail est de mieux appréhender les caractéristiques de la MOD dans les systèmes estuariens au travers de l’étude comparée des estuaires de la Seine et de la Gironde par spectroscopie de fluorescence. L’analyse fluorimétrique des échantillons estuariens permet de distinguer les substances humiques du matériel provenant de la dégradation récente des organismes vivants (algues, phytoplancton…). L’application de cette technique aux deux estuaires met en évidence des différences de caractéristiques de la MOD en fonction des paramètres environnementaux (salinité, bouchon vaseux). La MOD de la Seine présente des variations saisonnières marquées par de très fortes concentrations en carbone organique dissous (COD) et en composés humiques en hiver et par des zones de production de matériel fluorescent autochtone en amont et en aval du bouchon vaseux en été. La MOD de la Gironde présente un caractère humique dominant lié à une très forte turbidité tout au long de l’année jusqu’à la salinité 25 au delà de laquelle se trouve une zone de production biologique intense. Le fractionnement de la MOD par ultrafiltration tangentielle permet de mieux distinguer les fluorophores et montre des modifications de la distribution en taille des macromolécules dans le bouchon vaseux des deux estuaires. Le phytoplancton est une source importante de COD dans les eaux naturelles. L’étude par fluorimétrie des apports de matériel organique vers la phase dissoute par la dégradation de cellules phytoplanctoniques montre le rôle important du bouchon vaseux et des communautés bactériennes sur la production de MOD fluorescente. Le dosage des métaux traces dans les fractions colloïdales et dissoute permet d’appréhender l’évolution le long de l’estuaire de la Gironde du rôle des macromolécules organiques sur la complexation des métaux. L’étude par extinction de fluorescence de la complexation du cuivre par la MOD montre plus particulièrement l’importance de composés de petite taille d’origine protéique ou bactérienne sur cette complexation.