FUTUR PROGRAMME DE RECHERCHE « ETAT ET EVOLUTION DE LA QUALITE DU MILIEU LITTORAL SUD AQUITAIN » Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA Objectifs et défis du programme surveiller, évaluer et réduire la contamination chimique du milieu littoral Mieux identifier les substances et les sources polluantes Mieux évaluer le transfert et le devenir de ces substances dans le milieu littoral Mieux connaître leur impact sur les milieux aquatiques et la santé humaine Développer des nouveaux procédés de traitement pour réduire les rejets et leur transfert vers le milieu Fournir des éléments d’aide à la décision aux différents gestionnaires et acteurs de l’eau Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA Le littoral sud aquitain : diversité de sites emblématiques et d’intérêt Sites ateliers : - Zone estuarienne - Côte basque rocheuse - Canyon de Capbreton Intérêts : - écologiques - économiques (pêche, tourisme, loisirs aquatiques,.. - scientifiques (laboratoire naturel et diversité des pressions) Mise en place SAGE Adour aval, SAGE Côtiers Basques Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA Qualité du milieux et micropolluants d’intérêts Substances prioritaires Substances émergentes Réseau européen NORMAN : 17 catégories de nouveaux polluants émergents à surveiller dans l’environnement : Substances pharmaceutiques Toxines algales Antioxidants Détergents Produits de désinfections Plastifiants Additifs pour l’essence Parfums Produits de soin corporels Drogues… • RAPPORT AQUAREF 2014 Recommandations du Comité Experts Priorisation auprès du MEDDE pour la sélection des Substances Pertinentes à Surveiller dans les Milieux Aquatiques pour le Second Cycle de la DCE (2016-2021) 129 substances priorisées HAP/PCB et métabolites Pesticides Residus médicaments/hormones Plastifiants (phtalate/bisphenolA) Surfactants/détergents alkylphénols + perfluorés (PFOS/PFOAS) Fragrances (nitrés/polycycliques) Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA • RAPPORT IFREMER ONEMA 2014 Niveaux de présence de certains polluants émergents dans le milieu marin EMERGENT-MER Retardateurs de flamme bromés (HBCD/PBDE) Surfactants perfluorés (PFOS/PFOAS) Fragrances (nitrés/polycycliques) Les points forts du programme pour répondre à des questions scientifiques et sociétales • approche multi-contaminants - contaminants règlementés prioritaires DCE - contaminants émergents très peu étudiés actuellement • approche par sites ateliers - caractéristiques du littoral sud aquitain présentant des intérêts écologiques complémentaires - permettant d’intégrer les différentes sources de micropolluants arrivant dans le milieu littoral - permettant d’intégrer leur réactivité sur différentes échelles spatiales • évaluation globale des impacts de ces molécules à différents niveaux de recherche - bioaccumulation - transfert dans les réseaux trophiques - effets sur la biodiversité ou sur le comportement de certaines espèces • originalité des mesures envisagées pour la réduction des flux - développement et évaluation de nouveaux procédés de traitement - sensibilisation des populations aux usages de ces molécules • échanges étroits avec les acteurs locaux en matière de gestion - identifier les besoins et les sujets à travailler ensemble - faire ressortir les points noirs et enjeux prioritaires Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA Un consortium scientifique pour une approche interdisciplinaire • Une fédération pour une réflexion transversale et intégrée • Des savoirs faire et des compétences complémentaires pour des actions innovantes • Des échanges pour une démarche prospective et visionnaire IPREM-LCABIE chimie analytique et environnementale IFREMER-LRHA ressources halieutiques IPREM-ECP réactivité chimique et procédés de traitement IPREM-EEM microbiologie de l’environnement IVS-SIAME modélisation hydrologique INRA-ECOBIOP écologie des poissons LMAP traitement statistique et modélisation AUTRES PARTENAIRES COLLABORATIONS IMA, Centre de la Mer, LAPHY, RIVAGES PROTEK EPOC, UPV, AZTI •Des ressources en réseaux et des moyens mutualisés Plateforme d’archivage Dispositif expérimental ORQUE NuMeA Sondes Suivi vidéo Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA Mesure houle directionnelle Logistique terrain Ressources en réseau de la Fédération de Recherche MIRA Mesure in situ Plateforme Analytique MARSS Dispositif expérimental Plateforme Metagénomique ECOBIOP PREMICE Proposition pour le programme et organisation des recherches ACTION 1: Bilan des connaissances sur la qualité chimique/biodiversité Sites ateliers ACTION 3: Mise en place ou pérennisation de systèmes d’observation Outils méthodologiques ACTION 2: Amélioration des connaissances sur les sources, la réactivité et les impacts des micropolluants ACTION 4: Modélisation et simulation de l’évolution et des impacts ACTION 5: Réduction des pollutions ACTION 6: Stratégies de prévention et de protection, aide à la gestion Diffusion des recherches Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA ACTION 1 : bilan des connaissances sur la qualité chimique/biodiversité • Collecte et analyse des données existantes - Etat des lieux de la qualité des eaux/sédiment/biote et évolution depuis 1990 recensement et synthèse des données physico-chimiques, contaminants prioritaires et émergents - Etat des lieux de la qualité écologique recensement et synthèse des données et suivis état écologique • Identification des lacunes et soutien aux actions des SAGE « Etude de l’impact des rejets polluants de l’Adour à la Bidassoa par modélisation numérique multi-échelles – Modèles 3D et 2D Haute Définition » « Assistance à maîtrise d’ouvrage pour la rédaction d’un cahier des charges d’étude visant à connaître et à maîtriser les pollutions bactériologiques à l’embouchure de l’Adour » « Campagne METADOUR 3 » « Programme de recherche de l’Observatoire de l’Estuaire l’Adour (OEA) » 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 « Projet MAPEA » Programme ECOMAN Défi Territorial : « Série d’analyses bactériologiques dans le cadre du REseau national de surveillance MIcrobiologique (REMI) » Programme de recherche : GIS-ECOBAG « Caractérisation de la contamination et du fonctionnement hydrologique de l’estuaire de l’Adour » « Modélisation hydrodynamique des eaux de l’estuaire de l’Adour » Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA « Analyse socioéconomique pour une restauration de la qualité environnementale de l’estuaire » « Caractérisation des flux de pesticides sur plusieurs bassins versants » Reconquête de la qualité des eaux de baignade « Réseau de suivi de la qualité bactériologique des eaux du littoral basque » « Valorisation des données de la surveillance DCE » « Campagne METADOUR 2 » « Campagne BATEL-1 » « Qualité microbiologique des eaux de baignade : des situations subies de pollution littorale à la gestion active des plages : le cas d'Anglet et Biarritz » « Projet EXPLOR – Exploration des sources de Contaminants Emergents dans l’Estuaire de l’Adour – Résultats obtenus en février 2014 » 2015 « Spéciation et biogéochimie des éléments traces métalliques dans l’estuaire» « Etude de l’Agence de l’eau Adour-Garonne » 1992 1991 1990 1989 « Bilan ponctuel sur l’état de contamination métallique de l’estuaire » « Sites atelier et pilotes concernant la problématique des contaminants aquatiques – Premier état des lieux national » 2014 « Réactivité de contaminants métalliques associés aux particules du panache de l’estuaire aval de l’Adour » 2013 « Campagne METADOUR 1 » « Etude ponctuelle sur la contamination en polluant du biote » 2012 Frise historique des études faites sur l’estuaire de l’Adour des années 1990 à 2015 ACTION 2 : amélioration des connaissances sur les sources, la réactivité et les impacts des micropolluants Suivi en entrée et sortie de STEP Estuaire de l’Adour Sampling strategy: 3 sampling campaigns: Oct, Dec, Feb 5 000 IE Activated sludge, weak mass load; Urban 3 WWTP (influent + effluent) E8 Estuary sites: upstream + downstream the WWTP effluent E7 w3 E6 E5 w2 E4 E1 • Evaluer les sources arrivant dans le milieu côtier récepteur métaux, organométaux, PCB, HAP, muscs synthétiques, alkylphénols, perfluoroalkylés,… w1 120 000 IE Activated sludge, weak mass load; Urban + industry E3 55 000 IE Activated sludge + biofilters; strong mass load; Urban + industry E2 Cinétique de photodégradation u.v. (λ = 350 nm) du Galaxolide (HHCB) • Evaluer l’impact en terme de bioaccumulation par des organismes bioindicateurs et des ressources halieutiques (amphihalines, marines) à différentes échelles trophiques • Evaluer l’impact sur la biodiversité des populations côtières • Evaluer l’impact sur le comportement d’espèces migratoires Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA 243 350000 300000 250000 200000 1 150000 213 100000 258 50000 12 228 201 0 200 210 220 228 237 248 255 264 272 10 280 1000000 2:? 257 900000 Signal 800000 8 1 700000 600000 500000 400000 300000 200000 6 100000 272 239 215 201 224 0 2 4 • Quantifier les flux des différentes sources et modéliser le transport Dispersion en zone littorale en fonction des conditions hydrologiques et climatiques 400000 1 : HHCB 14 Signal (cps) • Connaître les processus contrôlant la réactivité de ces micropolluants Produits de transformation, de dégradation biotiques et abiotiques 199 210 221 231 241 250 259 270 280 1 3 2 2 3 0 9 10 11 12 Temps (min) 13 14 Temps 48h Temps 6h Temps 0 15 3 : HHCB-Lactone 80000 257 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 272 215 213 201 239 0 200 210 220 229 237 246 253 Masse modélisation des transferts (bilan/flux/transport) 263 272 280 ACTION 3 : Mise en place ou pérennisation de systèmes d’observation Réseau de stations SOMLIT • Renforcer les observations et leur continuité spatiale et temporelle • Constituer de longues séries de données présentant une gamme de fluctuations représentatives des différents paramètres Programme ERMMA • Intégrer des réseaux nationaux (RESOMAR SOMLIT, station marine) • Pérenniser des suivis de biodiversité benthique côtière, plancton, mammifère, poisson (programme ERMMA…) • Bancarisation d’échantillons d’intérêt Observatoire de Recherche en Environnement l'ORE INRA Poissons Fleuves Côtiers (saumon/truite/anguille…) 120.0 100.0 Exemple de suivi temporel du mercure dans des saumons 80.0 [Hg] 1 Muscle 60.0 Liver 0,8 0,6 Gonad 40.0 0,4 0,2 0 Jan-93 20.0 Oct-95 0.0 Jul-98 [MeHg] Apr-01 Jan-04 Males 1,2 MeHg concentration in mg/kg • Renforcement du traitement statistique des données et amélioration des définitions des stratégies spatio-temporelles d’échantillonnage Hg concentration in mg/kg 1,2 Oct-06 Jul-09 Apr-12 Dec-14 Apr-12 Dec-14 Females 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Jan-93 Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA Oct-95 Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09 ACTION 4 : simulation de l’évolution et des impacts (environnementaux, sanitaires) • Modélisation numérique du devenir des contaminants - Evaluation du transport estuarien vers le milieu côtier - Modélisation des flux des différents rejets et impact sur les eaux côtières/marines - Simulation d’actions/scénarios pour atteindre le « bon état » N N vent 04/26/05 • Evaluation de l’impact environnemental - développement d'indicateurs de pressions polluantes et de leurs effets - aide à l’élaboration des NQE biote • Evaluation de l’impact sanitaire - dose journalière admissible de contaminants dans les produits de la pêche Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA N 5 10 15 20 25 30 35 40 Mg/l 5 10 15 20 25 30 35 40 Mg/l vent 04/27/05 2 4 6 8 10 12 Mg/l vent 04/29/05 ACTION 5: réduction des sources •Amélioration des filières de traitement des eaux usées sur le littoral : quel(s) impact(s) sur la qualité de l’eau et le milieu naturel ? - Evaluation de l’efficacité de procédés oxydatifs innovants vis-à-vis de molécules cibles - Couplage de procédé d’oxydation chimique (les ferrates, Desinfix) et de procédés d’oxydation photocatalytique (photocatalyseur à base de dioxyde de titane supporté). •Evaluation de la résilience/atténuation naturelle de contaminants dans le continuum Adour/estuaire/milieu marin - Evaluation des différents procédés de traitement et rapport de préconisations en matière de traitement tertiaire - Bases de connaissances sur le potentiel de résilience naturelle d’un tel écosystème littoral et sur les services écosystèmiques rendus vis-à-vis des micropolluants - Evaluation des gains procédés de traitement versus résilience naturelle sur la qualité du milieu Fédération de Recherche sur les Milieux et les Ressources Aquatiques MIRA ACTION 6: stratégies de prévention et de protection, aide à la prise de décision, diffusion des recherches • diffusion des résultats du projet auprès des entités de gestion et des collectivités plateforme de données mutualisées Groupement d’intérêt scientifique (GIS Littoral Basque) L’Agglomération Sud Pays Basque ; L’agglomération Côte basque Adour ; Le Conseil Départemental des Pyrénées Atlantiques ; La Diputación Foral de Gipuzkoa ; Le BRGM ; L’UPPA ; Rivages Pro Tech ; Azti Tecnalia ; Casagec. • apporter une aide à la décision fiable aux différents décideurs appui à la mise en place des SAGE Adour aval et Côtiers Basque identification des sujets prioritaires à travailler •Action de réduction des sources par une sensibilisation publique sur cette problématique - Information tout public via la Cité de l’Océan, Izadia, du flocon à la vague - conception d’expositions pédagogiques par les étudiants de l’UFRSTCB - participation à des évènements (semaine du flocon à la vague, fête de la Fédération de Recherche les Milieux science, journée milieux sur aquatiques,…) et- les Ressources Aquatiques MIRA réalisation de films de missions scientifiques Merci de votre attention CONTACT Mathilde MONPERRUS UMR IPREM-UPPA CNRS [email protected] www.univ-pau.fr/sitewebpersonnel