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Methylation et remobilisation biotique dans les sédiments
Résumé: La remobilisation du mercure des sédiments déposés peut provoquer des perturbations dans l’environnement qui ne sont pas encore très bien comprises, par conséquence une recherche approfondie du sujet est nécessaire. L’objectif principal de ce projet de recherche est l’étude de la mobilisation du mercure et du méthylmercure depuis le sédiment vers la colonne d'eau pour déterminer si les sédiments sont une trappe ou une source de mercure et plus particulièrement quels processus bactériens sont impliqués.
État de l’art : La contamination des milieux aquatiques par les éléments traces métalliques et leurs dérivés organométalliques est considérée depuis quelques décennies comme une des préoccupations premières en matière de protection de l’environnement. Parmi ces micropolluants majeurs, le mercure ainsi que ses dérivés (monométhylmercure et mercure élémentaire par exemple) sont devenus aujourd’hui des contaminants ubiquistes en raison de leur grande mobilité dans l’environnement (Tessier 2004). Une fois présent dans les écosystèmes aquatiques, le mercure peut exister sous forme dissoute et/ou particulaire et être transformé, par voie chimique ou microbienne, en méthylmercure. Cette forme de mercure est plus toxique pour les organismes et se bioamplifie le long de la chaîne trophique . Les différentes formes de mercure arrivent au sédiment et sont sujettes à transformations. Les premiers modèles du cycle du mercure considéraient les sédiments comme un endroit où le mercure restait piégé (EPA,2002). Cependant, une meilleure connaissance de la géochimie a apporté le concept de remobilisation du mercure du sédiment vers la colonne d’eau lors de changements de certains paramètres physico-chimiques tels que le pH, l’oxygène, le potentiel redox, la teneur en matière organique, les concentrations de sulfates et sulfures, etc (UNEP, 2002). Plusieurs études ont mis en évidence la remobilisation et la méthylation de certaines formes du mercure, comme le sulfure de mercure, considérés labiles et inertes sont biodisponibles, pour les SRB (bactéries sulfato-réductrices) et certaines FRB (bactéries ferro-réductrices), et transformés en méthymercure. La biométhylation est un mécanisme de détoxification contre le mercure. Les métaux méthylés sont moins polaires et peuvent être éliminés plus facilement par des processus de diffusion transmembranaire. La biméthylation est une forme de résistance de microorganismes contre des composés toxiques.
Objectifs : Cette thèse s’articule autour de deux thèmes généraux. À fin de mieux expliquer le processus géochimiques on va tenir compte de processus microbiologiques.
- Déterminer la résistance (méthylation) de certains groupes de bactéries aux milieux pollués en mercure.
- La détermination géochimique des flux de methylmercure dans les environnements aquatiques, à l’interface eau-sédiment.
Sites d’étude : Le Lac barrage Babeni en Roumanie. Une usine Chlor-alkali rejette du Hg dans la une section de la rivière l’Olt, affluent du Danube. La Baie de Vidy, en Suisse. Étude de la contamination par les rejets d’une STEP (station de traitement et épuration des eaux polluées) dans le lac Léman.
Cadre/Financement : Swiss National Science Foundation.
Collaborations : Jakob Zopfi: Université de Neuchatel.
David Amouroux, Laboratoire de chimie analytique et environnementale de l’université de Pau, France.
Direction et collaborateurs directement impliqués :
Directeurs de thèse : Janusz Dominiket Walter Wildi.
Collaboratrice impliquée: Andrea Garcia Bravo