Etude de la stabilité de la chlorophylle a entre l’échantillonnage et la filtration en vue de l’analyse au laboratoire

Type de publication Etude technique
Année de publication 2022
Année de programmation 2020
Domaine Chimie
Thématique Echantillonnage , Qualité de la donnée
Thème lié Thème C : Améliorer les opérations d'échantillonnage
Auteur(s) Lepot B., Ferret C., Guigues N., Raveau S., Lardy-Fontan S.
Organisme INERIS, LNE
Résumé

 

La « chlorophylle a » est un paramètre suivi dans le cadre de la Directive Cadre Eau (DCE) comme indicateur de biomasse dans l’état écologique. Ce paramètre étant très sensible à la lumière, il nécessite d’être piégé sur filtre rapidement après l’échantillonnage afin d’éviter qu’il ne se dégrade, entraînant un résultat potentiellement biaisé.
 
Les préconisations émises au niveau national pour la détermination de la chlorophylle a sont divergentes sur le délai de filtration des échantillons après échantillonnage. Certaines sources recommandent la filtration sur site, d’autres la possibilité de réaliser la filtration au laboratoire sur un délai de 24 heures après échantillonnage.
 
Cette question du délai de la filtration, ainsi que des conditions de conservation des filtres et du délai de leur extraction ont par ailleurs été soulevés par certaines Agences de l’Eau. Certaines Agences (Agence de l’Eau Seine Normandie par exemple) ont mis en place la filtration sur site, alors que d’autres réalisent la filtration dans un délai de 24h, à réception des échantillons au laboratoire.
 
Pour répondre à ces questions, une étude sur les conditions de conservation et notamment sur le délai entre l’échantillonnage et la filtration des eaux superficielles continentales en vue de la détermination de la chlorophylle a a été conduite en 2019 et 2020. L’objectif principal de cette étude était de préciser les bonnes pratiques pour l’analyse de la chlorophylle a par la méthode de laboratoire en statuant sur le délai à respecter entre l’échantillonnage et la filtration.
 
En complément, deux facteurs potentiellement influents sur la détermination de la chlorophylle a par la méthode de laboratoire ont également été évalués : la nature du filtre utilisé (filtre en fibre de verre ou filtre en acétate de cellulose) et le solvant d’extraction (acétone ou éthanol à chaud).
 
Enfin une alternative à la méthode en laboratoire a été testée via l’utilisation de sondes multi-paramètres sur site (EXO 2 et AlgaeTorch ATo) basée sur des mesures de fluorescence des pigments de chlorophylles. Ces sondes permettent la mesure simultanément de la turbidité et de la matière organique. Les données obtenues pour ces paramètres ont également été exploitées.
 
22 stations de mesures réparties sur 4 bassins hydrographiques différents ont été investiguées. Le protocole mis en oeuvre est basé sur une approche pseudo chronologique (FD T 90-240). Il a consisté à prélever sur chaque site un volume d’eau suffisant pour pouvoir réaliser aux différents pas de temps (T0, T8, T24 heures), les filtrations ou les mesures sur site. Entre les différents pas de temps, les échantillons d’eaux ont été conservés entre +2 et +8°C et les filtres conservés à -18°C. Ils ont été extraits et analysés dans la même série analytique pour chaque campagne en mettant en oeuvre la norme NF T 90-117.
 
L’exploitation de la stabilité a été effectuée suivant la norme FD T 90-240. Une normalisation des données pour chaque site a été réalisée et il a été retenu, comme écart maximal acceptable pour juger de la stabilité, l’incertitude de mesure élargie (k=2) estimée à partir des données mesurées sur les 6 réplicats au pas de temps T=0.
 
Il en ressort que l’écart maximal acceptable (incertitude de mesure élargie) est variable selon la méthode de mesure mise en oeuvre. Elle est de 21% pour la détermination de la chlorophylle a par la méthode en laboratoire (NF T 90-117) et entre 7,1% et 9,8% par la méthode « mesure sur site » à l’aide des sondes multi-paramètres, ce qui conduit à des conclusions différentes sur la stabilité selon les méthodes mises en oeuvre.
 
Compte tenu de l’incertitude de mesure suivant la norme NF T 90-117 (21% à k=2), les conclusions de l’étude de stabilité sont que la filtration des échantillons peut être réalisée à réception au laboratoire, 24 heures après échantillonnage si les bonnes pratiques de conservation sont respectées (remplissage ras bord, réfrigération et protection de la lumière).
 
Sur les échantillons testés selon la méthode NF T 90-117, aucune différence significative n’a été observée selon la nature du filtre et le type de solvant utilisés.
 
Quant à la méthode « mesure sur site » mise en oeuvre à l’aide d’une sonde multi-paramètres (EXO2, ATo), les résultats sont différents et montrent une instabilité de la concentration de la chlorophylle a entre T0 et T24. Cette instabilité est due à un écart maximal acceptable moindre (incertitude de mesure plus faible que celle estimée par la méthode NF T 90-117). L’intérêt de cette méthode « mesure sur site » est d’avoir une mesure immédiate, toutefois, cette méthode « mesure sur site » n’est pas normée à ce jour.
 
Quant au paramètre turbidité, la moitié des échantillons présentent une instabilité (c’est-à-dire qu’ils sont en dehors de l’écart maximal acceptable, 9.7%) entre l’échantillonnage et la réception au laboratoire (24 heures plus tard). Afin d’éviter toute évolution de l’échantillon durant le transport, il est fortement recommandé de réaliser la mesure de turbidité sur site. Ce constat rejoint les recommandations émises par la norme NF EN ISO 5667-3.
 
Ces recommandations seront intégrées dans les guides Aquaref « Echantillonnage cours d’eau » et « plan d’eau ».
 

 
Fichier(s) attaché(s) Aquaref_2020_C1b2_chlorophylle_a_0.pdf 1.15 Mo