Projet ANR-15-CE01-0008 – TRAM : L'héritage métallique  sur le fonctionnement biogéochimique et écologique des écosystèmes aquatiques de montagne
Programme : Comprendre et prévoir les évolutions de notre environnement (DS0101) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Gael Le Roux (Centre National de la Recherche Scientifique/Laboratoire d'Ecologie Fonctionnelle et Environnement)
Partenaires : Laboratoire public
Montant : 272017.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 36 mois
Résumé : Depuis le début de la révolution industrielle et l’utilisation des énergies fossiles, les humains sont désormais des agents géologiques majeurs. Actuellement, les flux d’origine anthropique de plus de 62 éléments chimiques surpassent les flux naturels correspondants. Du fait de leurs particularités géologiques, les montagnes ont été exploitées depuis les débuts de la métallurgie. Les Pyrénées ne font pas exception comme en témoignent de nombreux sites miniers exploités depuis plusieurs milliers d’années et laissant un impact sur l’environnement. De plus, les sols de haute altitude sont souvent peu profonds et donc sensibles aux processus d’érosion. La « zone critique » de montagne est donc sensible aux changements environnementaux induits par l'homme - par exemple l'agriculture, l'exploitation minière, les coupes forestières, ainsi que l'impact du changement climatique et les changements environnementaux rapides associés. Par exemple, les inondations peuvent remobiliser les métaux traces stockées dans les sols et les terrils miniers et ainsi impacter les écosystèmes naturels, agricoles, jusqu’aux systèmes côtiers. Les tourbières, un écosystème récurrent dans les environnements montagneux, constituent des réservoirs de matière organique. En raison de leur capacité à piéger les métaux et les radionucléides, ces milieux naturels peuvent être considérés comme une « éponge » à polluants  qui se sont accumulés  depuis le début de la métallurgie.
Sur la base de premiers résultats concernant les concentrations de métaux traces dans les Pyrénées centrale et orientale (Le Roux & Claustres, non publié), nous estimons que plus de 600 tonnes de plomb d’origine anthropique sont stockées dans les tourbières et les sols organiques, mais aussi dans les sédiments lacustres sur le versant nord des Pyrénées. Des conclusions similaires pourraient être tirées pour d'autres métaux. Le sort de ces éléments trace non essentiels (PHTE : Pb, As, Sb, Hg …) en relation avec le changement climatique ou les changements environnementaux rapides est mal compris. Une fois ces éléments remobilisés dans la zone critique, le bassin versant peut devenir hautement enrichi dans la fraction biodisponible de ces éléments trace (dépassant les valeurs guides recommandées). Plusieurs PHTE pourraient aussi être bio-accumulés dans les poissons et d'autres organismes aquatiques, modifier les communautés benthiques et affecter la qualité de l'eau potable.
L'héritage des stocks de métaux traces dans la zone critique de montagne reste à comprendre. Les Pyrénées offrent un terrain parfait pour des recherches scientifiques approfondies sur le devenir et l'impact de ces PHTE sur le fonctionnement écologique des bassins versants de montagne.
En réponse à l'appel ANR 2015 pour une meilleure compréhension de la zone critique, des écosystèmes (Axe 1), et une amélioration de nos connaissances en écotoxicologie (Axe 2), TRAM est un projet interdisciplinaire et intégratif prometteur:
1) TRAM évaluera les changements dans l'introduction et le transfert des PHTE sur plusieurs millénaires en utilisant une combinaison innovante de traceurs géochimiques,
2) TRAM combinera en outre une approche géochimique avec des analyses écologiques pour définir l'impact des PHTE sur les services écosystémiques et la biodiversité,
3) TRAM va développer une série d'indicateurs pour rendre compte de l'impact des PHTE sur la zone critique de montagne  pour les décideurs, en tenant compte de l’hydrologie, de la modélisation biogéochimique associée à une analyse SIG.