La mesure de l’anthropisation des hydrosystèmes, et la façon dont la dynamique des concentrations en micropolluants, leur biodisponibilité et leur combinaison (effets cocktails) sont intégrées et redistribuées dans les grands cycles hydrobiogéochimiques représentent des enjeux scientifiques majeurs, où la question de la technologie est centrale. Notamment, la caractérisation et la quantification des mécanismes qui contrôlent les cycles et les flux de micropolluants en lien avec les activités humaines sont essentielles pour mieux évaluer les réponses écotoxicologiques et les impacts sur la biodiversité à moyen et long terme.

Dans le cadre de TERRA FORMA, plusieurs échantillonneurs seront à l’étude :

• L’échantillonneur intégratif-passif THOE-LITE est une version low cost et communicante de la plateforme automatisée in situ THOE, produite par la société AEL-Technicap, qui embarque 12 capteurs passifs de type DGT (Diffusive Gradient in Thin film) permettant de faire un suivi séquentiel et développée originellement pour des applications océanographiques profondes (1000m).
• L’échantillonneur intégratif-dynamique de contaminants TRACESENSE est le prolongement des travaux de recherche en instrumentation du GET qui ont conduit à la conception d’un prototype breveté par l’IRD (WO2016128686). Il s’agira ici de miniaturiser le dispositif pour diversifier les possibilités de suivi in situ tels que (i) établir des profils horizontaux et/ou verticaux quasi instantanés dans les lacs/rivières/piézomètres/eaux souterraines (karsts), (ii) permettre, après intégration dans la plateforme THOE, des suivis à des pas de tempos plus resserrés de type crue, et (iii) de mieux paramétrer les processus de diffusion à l’interface eau/capteur. Cette technologie basée sur la vibration dynamique in situ de supports complexants identiques à ceux employés dans les DGT permet de réduire les temps d’intégration d’un facteur 30-50 pour le suivi du mercure par exemple. Ce dispositif permet alternativement de préconcentrer de plus grandes quantités d’analytes/molécules cibles pour en abaisser les limites de détection. Il peut être appliqué à de nombreux autres éléments traces métalliques et composés organiques du moment que des gels complexants ou adsorbants sont disponibles. Ces échantillonneurs rapides permettent un suivi à plus haute fréquence (quelques heures) que les échantillonneurs passifs (plusieurs jours), et peuvent permettre de faire des suivis de gradients horizontaux et verticaux quand ils sont déployés en nappes.
• Des échantillonneurs passif spécifiques et à large spectre de type DTG à travers de (i) de nouvelles résines complexantes pour des suivis les plus spécifiques possible pour certains éléments traces, organométalliques et molécules organiques, et (ii) l’exploration de la possibilité de combiner différentes résines complexantes et/ou supports adsorbants pour élargir les possibilités de suivi

La combinaison de ces différents échantillonneurs permettra de compléter l’approche traditionnelle des programmes de surveillance aquatique - basée sur des méthodes classiques d’échantillonnage de l’eau (ex. échantillons ponctuels d’eaux de surface, échantillons d’eau de nappe à l’aide de pompage instantané, ou échantillons sur des profils verticaux en bouteille), qui n’est pas adaptée à suivre la façon dont les micropolluants imprègnent les hydrosystèmes et leur devenir dans l’environnement. L’analyse ultérieure en laboratoire de ces échantillons permettra de mieux comprendre les niveaux de micropolluants ciblés atteints lors d’épisodes de pollution variables dans le temps et qui peuvent varier à l’échelle de l’heure (ex : crues), de la journée (lien à la biologie, photochimie), ou suivant des cycles sub-saisonniers (cycles hydrologiques, biogéochimiques, usage des sols et des polluants, etc.).

Thématique : Ressources en eau , Pollution

Vidéo

Crédits Photo. F. Albert, TERRA FORMA ; H. Raguet, TERRA FORMA

Mis à jour le 30 octobre 2023