Représentativité des matières en suspension échantillonnées par différents types de pièges à particules en petits cours d’eau

L’évaluation des tendances temporelles des concentrations en contaminants hydrophobes dans les sédiments de surface est une approche délicate, puisque l’étape d’échantillonnage peut être à l’origine d’une source de variabilité, en lien avec la nature des sédiments échantillonnés (e.g. granulométrie). Depuis quelques années, plusieurs études ont montré que l’utilisation des matières en suspension (MES) représentait une alternative pertinente pour évaluer la contamination chimique de la matrice sédimentaire. L’utilisation de pièges à particules pour échantillonner ces MES représente une alternative simple, robuste, abordable et intégrative pour prélever les MES. Ces outils sont notamment largement utilisés dans certains observatoires comme en Allemagne dans le cadre du GESB (German Environmental Specimen Bank) ou en France dans le cadre de l’OSR (Observatoire des Sédiments du Rhône). Largement employés et étudiés sur les grands fleuves, leur déploiement en petits cours d’eau est plus délicat en raison de la dynamique des transferts des MES dans ces hydrosystèmes. Il convient en effet de les adapter pour les déployer dans ces environnements et de s’assurer de la représentativité des MES échantillonnées en fonction des conditions hydrologiques. Dans ce contexte, nous avons organisé le déploiement de plusieurs types de pièges à particules : piège de type OSR/GESB (PT100), piège de type OSR/GESB à l’échelle 75:100 (PT75), piège de type Phillips (PHI), piège de type GEACOS (GEC) sur un petit cours d’eau du Beaujolais (Ardières). Afin d’échantillonner des conditions hydrologiques contrastées, cet essai a été réalisé sur deux périodes de déploiement : une période de 10 semaines d’avril à juillet 2022 et une période de 10 semaines de décembre 2022 à février 2023. Les pièges à particules ont systématiquement été déployés pour intégrer des périodes de deux semaines. En parallèle et pour comparer les MES prélevées avec un échantillon « référence », un échantillonnage ponctuel (~100 L) de MES a systématiquement été réalisé à chaque retrait/déploiement des pièges à particules. Le piège de type Phillips (PHI) a montré que c’était le seul piège à collecter des MES, dont la granulométrie était similaire aux MES collectées manuellement. Excepté pour le GEC, pour lequel des différences significatives ont été notées pour 67% des contaminants analysés, le piège de type OSR (PT100), son modèle réduit (PT75) et le piège de type Phillips (PHI) ont montré des résultats similaires pour 56%, 67% et 69% des contaminants analysés. Les éléments présentant une différence significative (Ag, Ca, Hg, Mn, Mo, Ni, Se) avec les MES prélevées manuellement suggèrent que ce sont les processus de dégradation/solubilisation de la matière organique qui sont responsables de ces sous-estimations. Toutefois, ces sous-estimations (de -10 à -20%) sont généralement comprises dans l’incertitude analytique des laboratoires effectuant les analyses des suivis réglementaires, suggérant que ces pièges sont des outils adaptés pour évaluer les tendances de contamination particulaires dans les petits cours d’eau. En plus des résultats acquis, notre retour d’expérience sur l’utilisation de ces différents pièges suggère que le PT75 est l’outil le plus adapté pour un déploiement en petit cours d’eau (facilité de déploiement, nettoyage, récupération des MES). Des expérimentations en conditions contrôlées et à plus grande échelle avec le PT75 sur plusieurs petits cours d’eau et en suivant un large spectre de contaminants permettraient de déterminer la temporalité optimum de déploiement de l’outil et de valider son utilisation en petits cours d’eau.