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Responsabilité des déversoirs d'orage dans la pollution des sédiments du Léman ?
Lorsqu'ils reçoivent des flux d'eaux pluviales non traitées, les milieux aquatiques peuvent être contaminés par des métaux lourds et des polluants organiques. En combinant analyses chimiques et études biologiques, il a été démontré que ces contaminants parvenaient dans les sédiments du Léman où ils modifiaient la faune en y favorisant les espèces résistantes.
Par temps de pluie, une grande partie des eaux pluviales qui traversent les zones urbaines se déversent sans traitement dans les milieux aquatiques à travers les déversoirs d'orage. Cette situation s'avère problématique dans la mesure où ces eaux sont chargées en métaux lourds et en composés organiques de même qu'en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et en polychlorobiphényles (PCB). Les sédiments des lacs et rivières sont alors particulièrement menacés étant donné que ces substances sont généralement hydrophobes et ont tendance à s'accumuler dans ce compartiment. Les polluants ainsi emmagasinés présentent le double risque d'être remobilisés ― et de revenir ainsi dans la chaîne alimentaire ― et de porter directement atteinte aux organismes peuplant les sédiments. Dans une optique de planification et d'évaluation des déversoirs d'orage, l'Association suisse des professionnels de la protection des eaux (VSA) a élaboré il y a dix ans une directive appelée STORM sur les rejets pluviaux urbains dans les eaux de surface. Des instructions pratiques y sont communiquées pour les petits cours d'eau mais l'équivalent manque encore pour les lacs et les grandes rivières. Tom Benejam de l'EPFL a donc consacré son travail de mastère au Centre Ecotox à l'étude de l'impact des rejets d'eaux pluviales sur la qualité des sédiments du Léman.
Une combinaison d'approches pour un meilleur diagnostic
Le Léman est le plus grand réservoir d'eau douce d'Europe. « Le lac est particulièrement pollué dans la baie de Vidy près de Lausanne car c'est le lieu de convergence de rejets pluviaux et des effluents de la station d'épuration locale », indique Tom Benejam. Pour évaluer l'impact des rejets du déversoir d'orage du Flon sur la qualité des sédiments, il a étudié la baie de Vidy par une approche de type triade combinant chimie, écotoxicologie et biologie. L'analyse chimique des sédiments a porté sur 8 métaux lourds, 12 HAP indicateurs et 7 PCB indicateurs. Pour la caractérisation écotoxicologique des échantillons, Tom Benejam a utilisé des bioessais avec des ostracodes, des larves de chironomes, des nématodes et des végétaux. Le jeune chercheur en collaboration avec Régis Vivien, spécialiste des oligochaetes au Centre Ecotox, a aussi étudié la composition des communautés d'oligochètes (indice IOBL). Enfin, il s’est intéressé à la tolérance des communautés bactériennes locales vis-à-vis du cuivre (pollution-induced community tolerance, PICT) en collaboration avec Stéphane Pesce (Irstea, F).
Pollution par les rejets pluviaux et d'autres sources de contamination
Les résultats montrent que les points de prélèvement situés près du déversoir de la rivière Flon étaient effectivement pollués par les rejets d'eaux pluviales : les chercheurs y ont en effet détecté du cuivre, du mercure, du zinc, des PCB et des HAP ― des polluants typiques des rejets pluviaux à l'exception du mercure. Dans les bioessais, Tom Benejam n'a cependant pas observé d'effets toxiques sur les organismes testés. Le carbone organique (COT), mesuré en grande quantité aux alentours du déversoir, pourrait avoir atténué l'écotoxicité du milieu. « Nous avons cependant observé un effet très net des polluants sur les communautés biotiques, note Tom Benejam. Sur ce site, la composition des communautés d'oligochètes et de bactéries s'est modifiée en faveur des espèces résistantes aux polluants. »
Les scientifiques ont observé un autre type de pollution aux points de prélèvement les plus éloignés du déversoir où ils ont détecté du cobalt, du chrome, du fer, du manganèse et du nickel. L'origine de cette contamination n'est pas encore clairement déterminée. « Les métaux pourraient provenir des effluents de la station d'épuration qui se déversent à l'ouest de la zone étudiée », explique Carmen Casado-Martinez. Mais, d'après la chercheuse, ils pourraient également avoir pénétré dans le lac avec des particules fines transportées par la pluie à la surface desquelles ils auraient été adsorbés et qui se déposeraient plus en profondeur dans le lac. Les communautés biotiques étudiées à cet endroit ne présentaient aucune modification ; toutefois, les ostracodes souffraient d'une mortalité accrue et d'une inhibition partielle de leur croissance.