Sources et dynamique de la matière organique

Sous la direction de Edith Parlanti et Gilles Varrault

DOI : 10.26047/PIREN.rapp.synth.2019.vol5

 

La matière organique (MO) dans les systèmes aquatiques est un mélange très complexe et dynamique de composés organiques provenant de sources naturelles et d'apports anthropiques (Bauer et al., 2011 ; Cawley et al., 2012 ; Artifon et al., 2019). L'origine allochtone (détritus végétaux et sols terrestres) ou autochtone (production aquatique in situ) de la MO naturelle influence sa composition et ses propriétés qui vont déterminer sa réactivité dans les écosystèmes aquatiques (Besemer et al., 2009 ; Lambert et al., 2017). La MO naturelle est principalement formée par des processus biogéochimiques tels que la photosynthèse, l'excrétion ou la sécrétion par les organismes, la dégradation de la biomasse végétale (Artifon et al., 2019). La concentration et la composition de la MO dépendent du bassin versant environnant (nature, occupation des sols) et elles dépendent également de la connectivité hydrologique entre le cours d’eau (lit mineur), sa plaine d’inondation et les eaux souterraines, qui contrôle le transfert de la MO terrestre et d'origine aquatique vers le cours d’eau (Besemer et al., 2009). La MO joue un rôle essentiel dans les écosystèmes aquatiques de surface (Stedmon et al., 2003) en raison du nombre de processus dans lesquels elle intervient. Quelle que soit sa source, elle joue un rôle central sur la nature du métabolisme (hétérotrophe ou autotrophe) des cours d’eau.

La MO influence également la spéciation, la solubilité, la toxicité et le transport des polluants organiques et inorganiques (Buffle, 1988 ; Campbell, 1995). Elle est aussi impliquée dans les réactions photochimiques aqueuses, le cycle et la disponibilité des nutriments (Bormann et Likens, 1967 ; Nebbioso et Piccolo, 2013). Les mécanismes impliqués dans tous ces processus dépendent fortement non seulement de la quantité de MO, mais aussi de sa nature chimique, de ses propriétés physicochimiques et de sa composition. La MO est également une préoccupation majeure dans la potabilisation de l’eau (Baghoth et al., 2011 ; Liden et al., 2017) car elle affecte l'efficacité des procédés de traitement de l'eau, la couleur, l'odeur et le goût de l'eau, et peut entraîner la formation de sous-produits de désinfection (Bieroza et al., 2010, Baghoth et al., 2011 ; Liden et al., 2017). Les activités humaines, notamment pour la Seine qui est sous forte pression urbaine, modifient la nature de la MO en raison des apports provenant notamment des rejets de stations d’épuration des eaux usées (Matar et al., 2012). Malgré leur rôle clé dans les processus environnementaux, la composition et la réactivité de la MO sont encore trop peu connues.

Retrouvez le volume 5 des rapports de synthèse de la phase 7 publiés en 2019 :

 

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