Date : 1999
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : Les processus de transformation des nutriments au sein d’une berge ont été étudiés sur un site représentatif des fonds de vallées crayeuses à tourbe, nombreuses dans le bassin parisien. Une particularité de ce site est un sens d’écoulement de l’eau orienté de la rivière vers la berge ; ainsi, la qualité de l’eau est parfaitement connue à son entrée dans la berge. Des cellules à dialyses ont été insérées horizontalement dans la berge pour comprendre les processus de transformation de l’azote et du phosphore et les interactions qui les relient à la circulation de l’eau ainsi qu’aux cycles de l’oxygène, du carbone, du fer et du manganèse. L’eau de la rivière d’infiltre horizontalement dans la berge à des vitesses variant de 7,7 cm.j-1 en hiver à 66 cm.j-1 en été. Les profils de concentration obtenus dans l’eau interstitielle traduisent une variabilité temporelle importante. Alors que les gradients de concentrations sont beaucoup plus marqués l’hiver (200 mg-N-NO3.l-1.m-1) qu’en situation estivale (37 mg-N-NO3.l-1.m-1), les flux d’élimination de nitrates sont en été supérieurs d’un facteur 8,2 à ceux mesurés en hiver, respectivement de 2,46 et 0,3 g-N-NO3.m-2.jour-1. L’activité d’élimination de nitrates moyenne de la biomasse est 2 fois plus élevée en juillet qu’en novembre, passant de 24,6 à 14 g-N-NO3.j-1.m-3. Par conséquent, l’efficacité dénitrifiante de ce milieu est essentiellement liée à la vitesse d’écoulement de l’eau et, à un moindre niveau, à l’activité saisonnière de la biomasse. Localement, l’intensité de processus de dénitrification atteint 80g.N-NO3.m-2.j1. Une augmentation inattendue des teneurs en carbone organique dissous dans l’eau interstitielle est observée en été. Tenant compte des processus consommateurs de carbone (respiration aérobie, dénitrification, réduction des hydroxydes de fer et manganèse), la production totale de carbone organique est estimée à 30 g.m-3.j-1. En regard des réserves de carbone organique disponibles dans la berge (12 kg-COT.m-3), cette quantité représenterait une consommation mensuelle de 13,5 % du stock total de carbone de la berge. Une telle production ne peut s’expliquer que par une accumulation de carbone non ou peu dégradable en hiver, ou par une surproduction estivale de carbone organique dissous assimilable, d’origine végétale ou bactérienne. Elle correspondrait à une production de 15g-COD.m-2.j-1. La comparaison des flux d’ammonium et d’orthophosphates révèle l’importance quantitative de processus affectant les quantités d’orthophosphates autres que la minéralisation de la matière organique. L’évolution comparée des concentrations en PO43- et en Fe2+ permet de mettre en évidence une réduction du matériel minéral et notamment des hydroxydes de fer conduisant à une solubilisation des orthophosphates qui leur étaient chimiquement liés.
Résumé / Abstract : Nutriments transformation processes inside a reiver bank have been studied on a representative site of peats valleys calcareous, numerous in the Parisian basin. One of the partiularities of this site is the direction of the water flo, orneited from the river to the bank ; bence, the water quality is perfecly known as it enters the bank. Peepers have been inserted horizontally into the bank to evaluate the transformation processes of nitrogen and phosphorus and the interactions that ling them to the water circulation as well as the oxygen, carbon, iron and manganese cycles.The river’s water seeps into the bank horizontally at speeds varyiing from 7,7 cm.j-1 during the winter to 66 cm.j-1 in the summer. Concentration profiles obtained in the intersitial water show an important temporal variability. Whereas concentration gradients are much more important in winter (200 mg-N-NO3.l-1.m-1) than in summer (37 mg-N-NO3.l-1.m-1), elimination fluxes of nitrate are 8,2 times higher in summer that in winter, respectively of 2,46 et 0,3 g-N-NO3.m-2.d-1. Biomasse average dentitifying activity is 2 times higher in summer than in winter rising from 24,6 to 12g.N-NO3 m-2.d-1.. Therefore, the denitrifiation efficiency of this environment is essentially linked to the biomasse seasonal activity, and to a lesser extend to the velocity of the water flow. Denitrification activity car reach localy 80g.N-NO3.m-2.d1. An unexpected increase of the dissolved organi carbon contents in the interstitial water is observed in July. Given the carbon consuming processes (aerobic respiration, denitritification, reduction of iron and manganese hydroxides), the global carbon production is estimated at 30 g.m-3.d-1. Compared to the organic carbon pool available in the bank (12 kg-COT.m-3), this quantity would represent a monthly consumption of 13,5 % of the total carbon stock. Such a production can only be explaine by an accumulation of carbon either not or only partly degradable in winter, or bu an overproduction during the summer of dissolved assimilable organic carbon of vegetal or bacterial origin. The comparison of ammonium and orthophosphate flows reveals the quantitative importance of processes other than the mineralization of organicmatters, which affect the quantities of orthophosphates. The compared evolution of PO43- et en Fe2+ reveals a reduction of muneral materials especially the iron hydroxides which leads to a solubilisation of the chemically linked orthophosphates.