Les sédiments de barrages : des pièges pour les microplastiques
Les grandes retenues perturbent profondément le fonctionnement des fleuves et rivières. Ces infrastructures favorisent le dépôt des particules en suspension dans les cours d’eau, créant ainsi les conditions favorables à l’accumulation des microplastiques, notamment au niveau des stocks sédimentaires.
Cependant, peu d’études se sont intéressées à cette problématique et la pollution en microplastiques dans les sédiments de retenues reste encore mal connue.
Dans le but de mieux comprendre les mécanismes d’interception des microplastiques dans les sédiments de retenues, des chercheurs et chercheuses des laboratoires GERS-LEE (Université Gustave Eiffel), GeHCO(Université de Tours) et LEHNA (UMR 5023 - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, Ecole Nationale des Travaux Publiques de l’Etat) ont analysé l’évolution des niveaux de contamination le long du réservoir de Villerest construit sur la Loire.
Ces travaux s’intègrent dans le cadre du projet ANR Sedi-Plast (Coordinateur : J. Gasperi) qui a pour objectif d’étudier les contaminations sédimentaires des principaux fleuves métropolitains.
Ces recherches mettent en évidence des teneurs en microplastiques de l’ordre de plusieurs dizaines de milliers de particules (d’une taille supérieure à 25 µm) par kilogramme de sédiment sec sur un tronçon de 28 km (juste en amont du barrage), toujours sous l’influence de la régulation du niveau de l’eau. Cette zone est propice à la sédimentation des particules fines et/ou peu denses en suspension dans la colonne d’eau.
A l’inverse, la partie amont du réservoir (de 28 à 36km en amont du barrage) correspond à une zone de delta formée par l’accumulation des sables et graviers charriés par la Loire. Il s’agit d’un tronçon soumis à des alternances de périodes d’inondation et d’exondation en lien avec les variations du niveau de l’eau.
Ces conditions sont peu propices à la sédimentation des microplastiques. Leurs teneurs sont d’un ordre de grandeur plus faibles que dans la partie toujours sous influence du barrage. Sur quelques kilomètres en aval de la retenue, la charge sédimentaire est très dégradée et principalement composée de sédiments grossiers. Les teneurs en microplastiques sont similaires à celles du delta.
La retenue de Villerest se trouve dans une zone où les sources de pollution en microplastiques sont relativement limitées et à plus 50 km en aval de l’agglomération de St. Etienne (qui représente potentiellement un hotspot de contamination). Les fortes teneurs en microplastiques relevées dans le tronçon toujours sous influence du barrage révèlent ainsi la mise en place d’une zone d’accumulation et de dépôt préférentiel à l’échelle du linéaire de la Loire.
La gestion des stocks sédimentaires accumulés dans les réservoirs constitue un enjeu majeur pour le fonctionnement des retenues. Ces recherches participent à formuler des recommandations pour une meilleure prise en compte des contaminations en microplastiques pendant les opérations de gestion.
RÉFÉRENCE
Microplastic trapping in dam reservoirs driven by complex hydrosedimentary processes (Villerest Reservoir, Loire River, France)
Elie Dhivert, Ngoc Nam Phuong, Brice Mourier, Cécile Grosbois, Johnny Gasperi
Water Research, vol. 225 (15 oct. 2022)
Contact : elie.dhivert@gmail.com - johnny.gasperi@univ-eiffel.fr