Le suivi de la ressource en eau à haute résolution spatiale et temporelle intéresse tant la communauté scientifique que les pouvoirs publics et des citoyens pour mieux se saisir de l’impact des pressions anthropiques et du changement climatique. Les capteurs sur étagère ne permettent pas de répondre actuellement au besoin, que ce soit au niveau du nombre de paramètres à mesurer, mais également au niveau de la fréquence de mesure ou du maillage des territoires.

La Matière Organique Dissoute est impliquée dans le cycle global du carbone et impacte la qualité de la ressource en eau, la production de phytoplancton et la faune piscicole. La MOD est une information importante également pour la production d’eau potable, du fait de sa réaction à des agents oxydants (chlore en particulier), ce qui conduit à la formation de composés halogénés (THM) cancérigènes. La MOD participe aussi au transport de métaux, notamment de l’aluminium.

La caractérisation de la MOD se fait à l’aide de méthodes plus ou moins sophistiquées. Si certaines, comme la RMN ou la spectrométrie de masse à haute résolution, ne peuvent être appliquées qu’en laboratoire, d’autres peuvent être utilisées à la fois en laboratoire et sur le terrain. Les techniques de référence actuelles de MOD sont basées sur des approches prélèvement, transport, analyse en laboratoire, principalement via spectroscopie UV-VIS et de fluorescence, avec quelques rares exemples de déploiement in-situ de systèmes commerciaux, dont les coûts restent trop élevés (typ. > 20 k€).
L’enjeu ici est de proposer une nouvelle génération d’instruments à bas coût, simples à utiliser et déployer, tirant parti au maximum des technologies récentes de communication et de basse consommation, et capable de mesurer à haute fréquence.

La sonde de spectroscopie UV et d’absorption pour le suivi de la Matière Organique Dissoute (MOD) développée dans le cadre de TERRA FORMA est le prolongement des travaux de recherche en instrumentation du LRGP qui ont conduit à la conception d’un premier prototype de mallette portative pour mesurer les paramètres physico-chimiques en systèmes aqueux. Il s’agira de proposer un spectromètre UV-VIS et de fluorescence adapté à l’in-situ, soit via une analyse spectrale basée sur l’intégration de spectromètres sur puces, soit via une analyse discrète par matrices de LEDs/filtres optiques/photodétecteurs fonctionnant à des longueurs d’ondes spécifiques aux espèces d’intérêt. Cette approche sera déclinée pour la caractérisation de la MOD ainsi que pour celle de différents groupes phytoplanctoniques.

Thématiques : Ressources en Eau, Pollution

Crédit photo. MN. Pons, LRGP

Mis à jour le 2 novembre 2023