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Doctor with H2O'Lyon Certification :
Nathalie Lecrivain


Doctor in Analytical Chemistry & Environment

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THESIS

Etude de la contamination et de l'écotoxicité associée des sédiments de surface en zone littorale lacustre.

Abstract

La zone littorale, de grande importance pour le fonctionnement écologique du lac, est souvent la première zone réceptrice de la contamination provenant du bassin versant. Cette pollution est majoritairement piégée dans les sédiments de surface. Pour autant, les conditions environnementales variables qui règnent en zone littorale sont susceptibles de favoriser la biodisponibilité des contaminants par le jeu des réactions physico-chimiques et biologiques. Cette thèse s'appuie sur l'étude de deux grands lacs péri-alpins, le Lac du Bourget et le lac d'Annecy, pour mieux comprendre le comportement des polluants sédimentaires (ETM, HAP et PCB) en zone littorale lacustre. Nos travaux visent notamment (1) à caractériser la contamination littorale et l'influence des sources locales dans cette contamination, (2) à évaluer l'écotoxicité des sédiments littoraux et les chargements de mobilité et de biodisponibilité des polluants sédimentaires sous l'influence de changements abiotiques de la zone littorale tels que ceux induits par le marnage lacustre. Nos résultats montrent que la contamination des sédiments et organismes autochtones présente une hétérogénéité spatiale significative sur le littoral des deux lacs, tant en intensité qu'en composition (i.e. profil de contamination). L'implication des sources locales (e.g. eaux pluviales drainées sur le bassin versant) dans cette hétérogénéité spatiale a été mise en évidence. L'écotoxicité des sédiments de la zone littorale, évaluée via la réponse de biomarques enzymatiques (AChE, GST), physiologiques (e.g. taux d'ingestion chez D. magna) et des traits de vie (e.g. taux de croissance, reproduction et survie) présente également une hétérogénéité spatiale significative. La biodisponibilité des ETM sédimentaires a été spécifiquement étudiée aux interfaces sédiment-eau-biote. Elle varie selon l'élément, le biote exposé (benthique ou pélagique) et sous l'effet du marnage. L'assèchement et remise en eau du sédiment littoral s'accompagnent d'une réduction de la fraction biodisponible des ETM. L'abaissement de la hauteur d'eau, en revanche, entraîne une accentuation de la remise en suspension de particules sédimentaires susceptibles d'exercer un risque écotoxicologique sur le biote littoral. Nos résultats soulignent la complexité de la contamination littorale et de son transfert dans les grands lacs péri-alpins et encouragent les approches écotoxicologiques dans l'évaluation de l'état écologique.

Key words

Zone littorale lacustre, micropolluant, sédiment, biodisponibilité, marnage

H2O'Lyon Thesis Director

Bernard Clément, ENTPE

Thesis Co-director

Victor Frossard, Université de Savoie-Mont-Blanc

Doctoral School

ED 206 - Chemistry, Processes, Environment

Laboratory

LEHNA, ENTPE

Defence date

March 8th, 2019

Langue de soutenance

French

Thesis Jury Members

Marc Desmet, Pr., Université de Tours
Valeria Mezzanotte, Pr., Université de Milan
Benoît Ferrari, DR, Centre Ecotox EAWAG-EPFL Lausanne
Rémy Gourdon, Pr., INSA de Lyon
Bernard Clément, Chercheur HDR, ENTPE
Victor Frossard, MCU, Université de Savoie-Mont-Blanc