Projet SEA EXPLORER

Marc Tedetti, Madeleine Goutx, Bruno Charrière, Dominique Lefèvre et Richard Sempéré

LMGEM-COM, UMR 6117

Réunion gliders, Paris, juillet 2007

Impact des rejets anthropiques sur le recyclage de la matière

organique dans la baie de Marseille

• Docteur en Biogéochimie

• Thèse soutenue en octobre 2006 sur « L’impact du rayonnement UV sur la photodégradation de la matière organique dissoute »

• Directeurs scientifiques : R. Sempéré (LMGEM) et K. Kawamura (université d’Hokkaido, Japon)

• Programmes : UVECO et BIOSOPE (CNRS), UVPACA

• Intérêts de recherche : identification moléculaire de la matière organique dissoute, photochimie des eaux naturelles, optique marine, chimie atmosphérique

• Compétences : chimie analytique (HPLC, HPAEC-PAD, GC/FID-MS, radiométrie UV/Vis, microbiologie

• Cofondateur de la société « Ilios Technologies »

Présentation

• Émergence d’un projet glider en région PACA

• Labellisé par le Pôle MER PACA en 2006 et financé par le FCE en 2007

• Porteur du projet : ACSA Underwater GPS

• Partenaire industriel : ACRI (-IN, -ST)

• Partenaires recherche : LMGEM-COM, IFREMER, ISITV, LOV

SEA EXPLORER

• Chef de projet : M. Goutx

• Post doc : M. Tedetti CDD FCE à partir du 1er septembre 2007, 2.5 ans

• R. Sempéré et B. Charrière (UV, CDOM), D. Lefèvre (O2), C. Guigue (chimie) et P. Raimbault (SO-COM)

+ Collaborations souhaitées :• L. Mortier et P. Testor (échanges côte-large)• B. Millet et M.A. Pradal (forçage hydrodynamique en

baie de Marseille)

SEA EXPLORER au LMGEM

Étudier l’impact des rejets anthropiques sur le recyclage de la matière organique dans la baie de Marseille

• Dilution/extension des rejets

• Impact des rejets sur les processus microbiens

• Dégradation photochimique des rejets

Objectif du LMGEM dans SEA EXPLORER

Utilisation du glider SEA EXPLORER pour : - acquisition multiparamétrique - acquisition spatio-temporelle haute fréquence

Trois sites d’étude dans la baie de Marseille

• Embouchure du Rhône Rhône : Principal source d’eau douce et de sédiment en Mer Méditerranée Débit : 1700 m3 s-1 ; DOC : 1,1 1010 mol C an-1

(Sempéré et al., 2000) + SO-COM, UVPACA, CHACCRA

MarseilleRhône

Cortiou

Somlit

• Grand émissaire de Marseille (Cortiou)

• Station Somlit (entre Frioul et Planier)

+ SO-COM, UVPACA (lignes de mouillage)

[hydrocarbures] et [lipides] x 2 (IBISCUS/agence de l’eau, M. Goutx)

Quels sont les traceurs d’activité anthropique que l’on pourrait utiliser ?

• CDOM : apports terrigènes

• Turbidité (charge en particules) : apports terrigènes

• Hydrocarbures

• Tryptophane : contaminations fécales + spécifiques

Détection basée sur la fluorescence ou la rétro diffusion (turbidité)

Trouver des capteurs optiques qui estiment ces paramètres

• Rechercher/développer des capteurs dédiés à l’acquisition de signatures anthropiques (hydrocarbures, tryptophane)

• Proposer des capteurs biogéochimiques « classiques » (Chla, CDOM, turbidité, O2) + CTD

• Participer à l’installation / mise en service de ces capteurs sur le glider SEA EXPLORER

• Proposer des trajectoires lors des missions côtières LMGEM (radiale Est-Ouest : Cortiou-Somlit-Rhône) et participer au déploiement

• Traiter les données et calibrer le signal capteur avec l’équipement de chimie analytique du LMGEM (HPLC,

GC/FID, Iatroscan, analyseur d’O2, spectrofluorimètre)

• Installation des mêmes capteurs sur la ligne de mouillage UVPACA (Somlit)

Stratégie du LMGEM

Les capteurs proposés pour le Glider SEA

EXPLORER

Naphtalène : hydrocarbure aromatique à 2 cycles

Fluorimètre UV détectant les naphtalènes (254/360 nm)

Capteur hydrocarbures (enviroFlu-HC TriOS)

Comparaison avec les mesures au laboratoire : extraction et détection par GC/FID et TLC/FID (Iatroscan)

Hydrocarbure Chrysène à l’émissaire de Cortiou : 0.2-2 µg l -1

Tryptophane : acide aminé aromatique

Traceur de contaminations fécales : présent chez les entérobactéries (E. coli)

Fluorimètre UV détectant le tryptophane (280/340 nm)

Capteur tryptophane

Comparaison avec les mesures au laboratoire : dérivatisation (OPA) et détection par HPLC/Fluo et spectrofluorimètre

Aucune donnée (pour l’instant) dans la baie de Marseille

Absorbe le rayonnement solaire (rôle photochimique) (Plummer, 1987) Intervient dans la formation de la CDOM réfractaire (Biers et al., 2007)

En cours de développement chez Wetlabs

Triplet puck Chla, CDOM, turbidité (Wetlabs)

Comparaison avec les mesures au laboratoire (Chla et CDOM) : HPLC et spectrofluorimètre

Optode oxygène 3930 (Aanderaa)

Comparaison avec les mesures au laboratoire : Analyseur d’oxygène (collab. D. Lefèvre)

+ CTD (SeaBird)

• Aide au développement et à l’utilisation d’un glider côtier dans la baie de Marseille (forts gradients de densité, forte turbidité, faible profondeur, courantologie, biofouling…)

• Intérêt pour l’utilisation de gliders hauturiers lors de campagnes océanographiques (collab. L. Mortier et P. Testor)

• Aide à la miniaturisation ou au développement de capteurs (fluorimètres UV : hydrocarbure et tryptophane)

• Aide pour la transmission, l’acquisition et le traitement des données

• Mise en place d’un port glider à Marseille (centre de laPointe Rouge) soutenue par le COM

Les besoins du LMGEM pour la thématique glider