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Caractéristiques des sites
Pour les trois sites d’étude, les données hydrologiques et chimiques d’accompagnement obtenues incluent la température, la salinité de l’eau, les matières en suspension, le carbone organique particulaire, la chlorophylle a et les phéopigments, et les sels nutritifs (ammonium, phosphate, nitrate, nitrite et silicate).
Données physico-chimiques
Baie du Lazaret
Sur le site du Lazaret (Figure 3.1), la température de l’eau évolue d’un maximum de 22,9°C au début de l’expérience (13 septembre 2002) à un minimum de 11,4°C fin janvier (28 janvier 2003). A partir de cette date, la température se stabilise puis ré-augmente jusqu’à 13°C en fin d’expérience (6 mars 2003). La salinité varie très faiblement autour d’une valeur moyenne de 37,24, proche du milieu marin. Peu de désallures sont observées sur cette période d’étude (Figure 3.1).
Les variations de matière en suspension (MES) et de carbone organique particulaire (COP) sont nombreuses durant la période d’étude, avec des fluctuations plus importantes en début d’expérience.
La valeur moyenne est de 2,88 mg.L-1 et 1,39 mg.L-1 respectivement. En parallèle, les teneurs en chlorophylle a et phéopigments montrent des variations importantes (moyenne de 0,5 et 0,82 µg.L-1 respectivement), avec une période de perturbation caractéristique en octobre. Il est difficile de noter un cycle saisonnier (Figure 3.1).
En ce qui concerne les nutriments, ceux ci atteignent des valeurs élevées sur deux périodes temporelles: la première en octobre (valeurs maximales atteintes: NO3 3375 µg.L-1, NO2 15 µg.L-1, PO4 45 µg.L-1 et SiO2 734 µg.L-1) et la seconde en décembre pour le NO3 et le NO2 (valeurs maximales atteintes: NO3 685 µg.L-1, NO2 23 µg.L-1) et en janvier pour le PO4 et SiO2 (valeurs maximales atteintes: PO4 105 µg.L-1 et SiO2 340 µg.L-1). Il est à noter un pic intermédiaire pour le NO3 en novembre (Figure 3.1).
L’hydrologie de la baie, compte tenu de sa configuration, est tributaire des conditions météorologiques locales: notamment de forts coups de vent d’Est entraînant d’importantes remises en suspension des sédiments (période hivernale) ou encore des blooms phytoplanctoniques (période estivale).
Etang de Bages
Sur l’étang de Bages (Figure 3.2), la température de l’eau évolue d’un maximum de 22,9°C au début de l’expérience (19 septembre 2002) à un minimum de 3,6°C fin janvier (9 janvier 2003). A partir de cette date, la température se stabilise puis réaugmente pour atteindre une valeur de 13,5°C en fin d’expérience (6 mars 2003). La salinité diminue durant la totalité de l’expérience, allant de 35 à 25 en fin de suivi. Cette diminution est périodique et correspond à l’entrée d’eau douce importante durant la saison hivernale par les pluies drainées sur un important bassin versant (Figure 3.2).
Les eaux de Bages montrent des pics importants (valeur maximale atteinte: MES 13,7 mg.L-1 en septembre et 30,7 mg.L-1 autour du 6 février), voire très importants (valeur maximale atteinte MES 64mg.L-1 autour du 21 novembre) des concentrations en matières en suspension avec un niveau moyen élevé de 13,35 mg.L-1 et de 2,35 mg.L-1 en MES et COP respectivement (Figure 3.2). Les trois pics observés sont à chaque fois précédés par de fortes tempêtes de vent et de pluie, entraînant un apport important de matière par les bassins versants et une remise en suspension du sédiment par les vagues.
Les teneurs en chlorophylle a et en phéopigments sont importantes avec une moyenne de 2,45 µg.L-1 et 6,8 µg.L-1 respectivement. Une augmentation est notée en fin d’expérience (Figure 3.2).
Les teneurs en NO3 et NO2 augmentent à partir de décembre pour atteindre une valeur importante en fin d’expérience, en particulier pour le NO2 (valeurs maximales atteintes: NO3 436 µg.L-1, NO2 26,24µg.L-1). Quant au PO4 et SiO2, les fluctuations sont parallèles à celles des MES, (Figure 3.2), avec trois périodes de pic, atteignant des valeurs importantes, en particulier pour le SiO2 (valeurs maximales atteintes: PO4 21,73 µg.L-1 et SiO2 544 µg.L-1).
Ile de Port-Cros
Sur l’Ile de Port-Cros (Figure 3.3), où les moules sont transplantées suite à la contamination sur le Lazaret ou sur Bages, la température ne cesse d’augmenter: de 13,5°C (mars 2003) à 23,5°C en fin d’expérience (juin 2003). La salinité fluctue autour de 37,5 avec une légère chute mi-mars à 34 (Figure 3.3). Les niveaux en MES et COP sont faibles et plutôt constants (valeur moyenne de 1,71 et 0,78 mg.L-1 respectivement). Les teneurs en chlorophylle a et phéopigments montrent un léger pic en début d’expérience (valeur maximale atteinte: 1,86 et 0,96 µg.L-1 respectivement).
En ce qui concerne les sels nutritifs, un pic est observé fin mars pour le NO3 et le SiO2 (valeur maximale atteinte: 1075 et 146 mg.L-1 respectivement) alors que les teneurs en NO2 et PO4 restent très faibles et constantes (5 et 21,38 mg.L-1 respectivement).
Comparaison inter-sites
La température moyenne du Lazaret (15,46°C) est plus élevée que celle de Bages (11,75°C) (Tableau 3.1). A Port-Cros, elle est encore plus importante, la saison étant plus avancée (16,44°C) et le sitese trouvant plus à l’Est. La salinité moyenne à Bages (S=29,5) est moins importante qu’au Lazaret et qu’à Port-Cros (S=37,2). C’est à Bages que les fluctuations de température et de salinité sont les plus importantes durant l’expérimentation. Ces eaux montrent les plus hauts niveaux de nutriments (incluant nitrates et phosphates) et de matière particulaire. L’île de Port-Cros est beaucoup moins riche nutritivement du fait de sa position géographique et de l’absence de bassins versants importants (Tableau 3.1).
En conclusion, la baie du Lazaret est un site oligotrophe avec des caractéristiques hydrologiques relativement stables pendant la période d’étude. L’apparition de forte turbidité a été plusieurs fois observée par forts vents d’Est, entraînant quelques pics importants des caractéristiques trophiques du milieu (augmentation brutale nutriments et MES). L’Etang de Bages est, quant à lui, un site mésotrophe lagunaire. Du fait que ce soit un milieu fermé, une variabilité importante des paramètres physico-chimiques et trophiques est observée. Compte tenu de sa configuration, l’hydrologie de cet étang est tributaire des conditions météorologiques (fortes pluies, vents importants) amplifiées par un bassin versant important. Enfin, l’île de Port-Cros est un site oligotrophe, de type mer ouverte. Lors de la période d’étude, les conditions hydrologiques sont stables et peu soumises aux variations environnementales.
Teneurs métalliques de chaque site
Baie du Lazaret
Les analyses des métaux dans l’eau, sous forme dissoute et particulaire, montrent, sur le site du Lazaret, des teneurs élevées en Hg, Pb et Zn (1,98 ng.L-1, 107,63 ng.L-1 et 2,08 ng.L-1 respectivement pour le dissous et 1,57, 18,2 et 80,81 mg.kg-1 pour le particulaire) et des teneurs faibles en Cd (8,44 ng.L-1 pour le dissous et 0,084 pour le particulaire) (Tableau 3.2 et Figure 3.4).
La concentration en Hg sous forme dissoute augmente durant la première période expérimentale puis diminue lentement. Elle passe de 0,5 ng.L-1 au début de l’expérience à des concentrations supérieures à 2,5 ng.L-1 fin décembre et fin janvier. L’évolution des concentrations des formes particulaires montrent une tendance générale à la baisse avec cependant de fortes oscillations de concentration (Figure 3.4).
Les concentrations en Cd, sous forme dissoute et particulaire, sont faibles, et se retrouvent à des niveaux voisins de ceux des eaux de surface océaniques (Cossa, 1989) ; elles restent stables durant la totalité de l’expérience (Figure 3.4).
La concentration en Pb sous forme dissoute diminue durant l’expérience (allant de 190 ng.L-1 à 25 ng.L-1) alors que la concentration en Pb particulaire est perturbée à deux reprises (pic très important fin novembre 2002 et pic plus léger mi décembre 2002).
En ce qui concerne le Zn sous forme dissoute, les concentrations restent stables en deçà de 3 µg.L-1 à l’exception d’un premier pic important noté fin novembre (la valeur maximale atteinte est supérieure à 7 µg.L-1) et d’un second plus léger mi décembre. Sous sa forme particulaire, l’évolution du Zn est identique à celle sous forme dissoute avec deux pics décelés à la même période (le premier moins important que le second). Enfin, les concentrations en Cu dissous sont relativement stables et généralement inférieures à 1 µg.L-1 avec un pic observé mi-février. Les concentrations sous forme particulaire sont beaucoup plus variables avec un pic très important mi-octobre (autour de 100 mg.kg1 ), et deux pics plus légers fin novembre et mi-décembre (Figure 3.5).
Etang de Bages
Les analyses de l’eau de Bages montrent, comme attendu, des niveaux très élevés en Cd (36 ng.L 1 pour le dissous et 0,66 mg.kg-1 pour le particulaire) et des niveaux faibles en Hg et Pb (respectivement 0,45 et 18 ng.L-1 pour le dissous et 1 et 12,46 mg.kg-1 pour le particulaire, Tableau 3.2 et Figure. 3.4).
La concentration en Cd sous forme dissoute reste relativement stable autour d’une valeur moyenne (36 ng.L-1), à l’exception d’une forte diminution (mi-février) suivie d’une augmentation en fin d’expérience. En parallèle, deux légers pics sont observés sur l’évolution temporelle de la concentration en Cd particulaire (3 octobre et 28 février). L’évolution temporelle des concentrations en Cu (Figure 3.5), dissous et particulaire, est identique à celle du Cd
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