Modelisation du devenir a moyen terme dans l'eau et le sediment des elements majeurs (n, p, si, ) rejetes par la seine en baie de seine

par PHILIPPE CUGIER

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Hervé Texier.

Soutenue en 1999

à Caen .

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Résumé

La baie de seine est une zone tres enrichie en sels nutritifs apportes par la seine. Cet enrichissement du milieu entraine l'apparition de fortes biomasses phytoplanctoniques, caracteristiques des zones eutrophisees. En outre, depuis le debut des annees 80, la detection reguliere de phytoplancton toxique (dinophysis) oblige a une surveillance du milieu en periode estivale. Afin d'etudier le cycle des elements nutritifs (azote, phosphore, silicium) et de comprendre comment ils contribuent au controle de la production phytoplanctonique en baie de seine, un modele tridimensionnel de l'ecosysteme a ete developpe. Le modele est forme d'une partie hydrosedimentaire (modele sam-3d) et d'une partie ecologique considerant les principaux compartiments formant l'ecosysteme (sels nutritifs, phytoplancton, zooplancton,). Le modele ecologique de la baie de seine s'est avere capable de reproduire convenablement les principales caracteristiques physiques et biologiques de l'ecosysteme. L'etude des facteurs limitant la croissance phytoplanctonique montre, d'une part, le role important de la lumiere dans la zone du panache a proximite de l'estuaire ou les turbidites sont fortes et, d'autre part, le role respectif des 3 sels nutritifs. Malgre l'augmentation des apports d'azote au cours des 20 dernieres annees, il n'y a pas eu d'augmentation notable des biomasses phytoplanctoniques. La diminution des apports de phosphate durant la meme periode explique ce phenomene et le modele met en evidence une inversion de l'effet limitant de l'azote et du phosphate dans le panache au cours de cette periode. De plus, il semble, d'apres le modele, que la presence importante de flagelles en baie de seine soit fortement correlee aux faibles rapports si/n et si/p dans les apports de la seine. Enfin, l'etude, grace au modele, de scenarios de reduction d'apports d'azote et de phosphate par la seine, a permis d'estimer l'impact respectif des 2 types de reductions sur la production phytoplanctonique.

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