Impact de la bioturbation des sédiments sur les tranferts et la biodisponibilité des métaux : approches expérimentales

par Aurélie Ciutat

Thèse de doctorat en Sciences du vivant, géosciences, sciences de l'environnement

Sous la direction de Alain Boudou.

Soutenue en 2003

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    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

  • Titre traduit

    Effects of sediment bioturbation on metal transfers and bioavailability : experimental approaches


  • Résumé

    The research was based on experimental studies of the effects of bioturbation on metal fluxes (essentially cadmium) at the "water/sediment" interface, using multi-compartment indoor models (microcosms). The initial contamination sources were the water column or the sediment compartment. The microcosms were made of a mixed biotope "water column and natural sediment", with two biological models: bioturbating organisms (burrowing mayfly nymphs, Hexagenia rigida and tubificid oliogochaetes) and benthic bivalves (Corbicula fluminea) as indicators of metal bioavailability from the water compartment. These multidisciplinary studies used several complementary techniques: physico-chemical measurements, fluorescent particulate tracers, trace-metal determination, polarographic micro-electrodes, X-ray radioscopy. . . Two types of sediment reworking were analyzed: high bioadvection from tubificids, leading to a sediment grading, and biodiffusion for the nymphs of H. Rigida, owing to their large burrows. When cadmium was added to the water column, metal storage in the sediment layers inhabited by tubificids was increased by a factor close to 2. When the initial contamination source was the sediment, the Cd release induced by H. Rigida nymphs was 10 times higher than those measured in presence of tubificids. This release, essentially under the particulate form, was linked to the resuspension of sediment particles; the cadmium transferred to the water column was not bioavailable for the benthic bivalves.

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Informations

  • Détails : 201 f.
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p. 184-200

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FTA 2693
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