Bilan de 2013 à 2018 des programmes de recherche dans le thème : Milieux récepteurs - des processus biogéochimiques aux usages

Fonctionnement hydrodynamique et biogéochimique des écosystèmes

Les travaux qui visent à accroître les connaissances sur le fonctionnement biogéochimique des lacs et des plans d’eau (ANR PULSE, ANR ANSWER : thèses A. Roguet-2016 sur le compartiment bactérien, V. Tran Khac-2017 sur les métaux traces, Agreenskills AquaREA).

Il s’agit :

• de mieux prévoir leur évolution face aux changements globaux (climat, urbanisation, contaminants…),
• de favoriser leur adaptation et de préserver leurs fonctions écologiques (maintien de la biodiversité, protection contre les inondations, amélioration de la qualité de l’eau, atténuation de l’îlot de chaleur urbain…).

La qualité sanitaire de la ressource en eau est appréhendée par le suivi de la qualité microbiologique : bactéries indicatrices fécales (BIF) et les virus (PIREN-Seine & OPUR : thèses B. Prevost-2015, P. Waldman, débutée en 2017), et par la mesure en continu couplée à la modélisation au sein d’un système d’alerte des proliférations de cyanobactéries (OSS-Cyano & MoMa : thèse D. Plec, débutée en 2015, post-doc Y. Hong). Il existe un enjeu à identifier l’origine des BIF (Nautique) pour apporter des solutions techniques d’aménagement et de gestion favorables à l’amélioration de la qualité de l’eau, compatibles avec une activité de baignade (NAUTIQUE) tout en améliorant les connaissances sur les niveaux d’indicateurs de contamination fécale, et sur les pathogènes viraux et bactériens présents.

Dynamique de transfert des micropolluants et leur impact sur les rivières et les sols

La dynamique de transfert des micropolluants et leur impact sur la Seine ont été appréhendés pour les débris plastiques (PIREN-Seine & OPUR : thèses R. Dris-2016 et R. Treilles, débutée en 2017, MicroPlast, MacroPlast et PLASTIC-Seine : thèse S. Alligant, débutée en 2017, post-docs R. Tramoy et F. Collard), d’une part, et pour les micropolluants issus des activités domestiques (Cosmet’eau : parabènes et triclosan), d’autre part.

La métrologie est un aspect important dans la maîtrise de l’acquisition des données in situ de haute qualité et à haute fréquence. Aussi il est nécessaire de mettre en place des systèmes d’observation adaptés, faisant appel à des équipements novateurs et faciles à déployer : télédétection satellitaire (thèse N. Sharaf, débutée en 2016), mesure en continu (PLUMMME, ANR OSS Cyano, Agreenskills AquaREA). S’appuyer sur de la science participative (WaSAf) peut s’avérer un autre moyen d’acquérir des données de masse et de sensibiliser les populations à la nécessité de la protection de la ressource.

La modélisation permet de vérifier la bonne compréhension du fonctionnement couplé hydrodynamique et écologique des écosystèmes (thèses A. Fadel-2014 et F. Soulignac-2017) et fournit des outils d’aide à la décision (BALN’EAU). Cela passe par le développement d’une palette d’outils de modélisation numérique (projet sur le réservoir de Yuqiao en Chine), utilisables à plusieurs échelles de temps et d’espace, pour la gestion des milieux aquatiques dans les bassins versants anthropisés (ANR ANSWER : thèse F. Piccioni, débutée en 2017). Par le passé, plusieurs modèles ont été développés, comme dans le cadre du PIREN-Seine, avec l’objectif que les acteurs de la gestion de la ressource les utilisent pour orienter leurs actions. Cependant peu de travaux se sont intéressés à l’appropriation de ces modèles, c’est le sujet de la thèse de Natalie Chong débutée en 2015 (PIREN-Seine). La démarche conduisant à la construction d’une expertise collective entre les différents acteurs (usagers, élus, chercheurs, techniciens) de la gestion des rivières a été analysée dans le cadre de la thèse de A. de Coninck (2015, PIREN-Seine).