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Dynamique de transfert des matières organiques et inorganiques le long du continuum fluvial de la Garonne : impact de la retenue de Malause

Mamoudou, Mohamadou. Dynamique de transfert des matières organiques et inorganiques le long du continuum fluvial de la Garonne : impact de la retenue de Malause. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2008

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Official URL: http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000797/

Abstract

Les fleuves sont à l'origine des transferts de matières organiques et inorganiques des continents vers les océans. Ces matières peuvent être séparées par filtration (généralement à 0,45 ou 0,22µm) entre une phase particulaire et une phase dissoute. Le devenir des formes organiques va dépendre de leurs origines. Les formes labiles sont souvent rapidement minéralisées lors de leur transfert tandis que les formes réfractaires ont un comportement conservatif. Nous avons étudié la dynamique de toutes les formes (dissoutes et particulaires) de matières organiques et inorganiques le long du continuum fluvial de la Garonne moyenne ainsi que dans la retenue de Malause. Cette retenue constitue la dernière discontinuité hydrologique sur le continuum fluvial. Nos résultats montrent que le continuum fluvial de la Garonne moyenne est un important puits de matières en suspension, COP, NOP et une source de phytoplancton, toutes périodes hydrologiques confondues. Chla et silice dissoute sont stockées en périodes de basses eaux et remobilisées en périodes de hautes eaux. Seul le phosphore total dissous montre une forte remobilisation à l'aval de l'agglomération toulousaine. Les rétentions de matières ont lieu en hautes eaux sur le continuum au niveau des méandres et dans les zones couvertes de végétation riparienne dense. En étiage les rétentions sont dues à la consommation biologique (végétation, phytoplancton, biofilm, bactéries, …). Les phénomènes d'adsorption sur le complexe périphyton-sédiments sont également responsables du stockage de certains éléments, notamment le phosphore. Des exportations vers le milieu macroporeux du fleuve contribuent également aux stockages de matières (MES, COD). La production phytoplanctonique reste faible sur le continuum fluvial. Elle est apportée sur la Garonne par la dérive des algues benthiques qui pourraient provenir du biofilm. L'essentiel de la production du phytoplancton est cependant apportée par les affluents. Les signatures isotopiques (δ13C) des matières organiques (COD, COP) transportées par la Garonne montrent une très faible différence entre les périodes hydrologiques. Les signatures isotopiques de l'azote (δ15N) montrent par contre un très fort enrichissement en étiage au niveau des affluents. Cet enrichissement traduit une forte activité microbienne qui est à l'origine d'une biodégradation de l'azote issu des rejets anthropiques. L'analyse des surfaces spécifiques des sédiments de fond du continuum montre que la Garonne possède des surfaces faibles par rapport à d'autres fleuves du monde (Amazone, Mississipi) du fait des teneurs faibles en argiles dans ses sédiments de fond. Ces faibles teneurs en argiles n'ont pas permis de mettre en évidence de relation entre les teneurs en COP et les surfaces spécifiques. La retenue de Malause montre à l'échelle annuelle une rétention de MES, COP, phytoplancton, Chla et phosphore, contrairement au continuum fluvial, et dans une moindre mesure, de la silice dissoute. On observe une faible remobilisation de COD et NTD. Le phytoplancton de la retenue est apporté principalement par le Tarn, bien que nous observions une nette production de Chla en étiage dans la retenue, nous n'avons pas trouvé d'espèces spécifiques à la retenue. Celles qui se développent en basses eaux sont issues des blooms printanier et estival du Tarn. La contribution de la Garonne au phytoplancton de Malause est faible et vient des diatomées essentiellement benthiques alors que le Tarn montre une production plutôt pélagique. Les teneurs en COP des sédiments de fond de la retenue montrent une nette augmentation. On est donc dans le cas d'une discontinuité qui piège le COP contrairement à d'autres zones d'accumulation de sédiments tels les estuaires ou les deltas où le COP est en partie minéralisé. L'étude des signatures isotopiques du carbone et de l'azote montre une succession de dépôts sédimentaires (appauvris en 13C et enrichis en 15N puis l'inverse), mettant en évidence une superposition de matériaux d'origines différentes (érosion des sols, production phytoplanctonique). Cette succession traduit aussi la double influence de la Garonne et du Tarn sur les dépôts sédimentaires de la retenue de Malause.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution:Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Laboratory name:
Research Director:
Probst, Jean-Luc
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Deposited By: admin admin
Deposited On:21 Nov 2012 13:51

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