Les enjeux du suivi : liens Réseaux de mesure-Société - Cédric Fisson, Nicolas Flipo et al.
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Les enjeux du suivi : liens Réseaux de mesure-Société Cédric Fisson, Nicolas Flipo et al.
Pourquoi suivre la qualité de l’eau ?
• Des questions propres à chaque acteur de la société
Pour savoir de quoi demain sera fait
→ Evolution d’un système sur le temps long Pour comprendre
→ Etude de processus,
alimentation de modèles
Pour respecter la réglementation
→ Conséquences de l’application de
mesures
Pour évaluer les conséquences sur le
milieu
→ Etude/Suivi d’impact
Pour assurer mes
usages
→ Risques sanitaires Pour informer
→ Transfert des
infos
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 2
Quels apports de la Science au suivi ?
• Vision sur le long terme et sur l’ensemble du continuum
• Aide pour définir la stratégie de suivi (ex. bassin, estuaire)
• Récit de la trajectoire de la qualité de l’eau sur le bassin (ex. oxygène, métaux…)
• Compréhension de processus pour modéliser des scénarios prospectifs (ex. stocks
et flux de contaminants)
• Acquisition de données d’intérêt
• Réactivité sur les questions d’intérêt émergent (ex. médicaments, plastiques…)
• Suivis additionnels lors d’évènements ponctuels (ex. crue juin 2016, incendie STEP Seine-
Aval, incendie « Lubrizol/NL-Logistique », incendie Notre-Dame…)
• Coordination de suivis innovants
• Suivi haute-fréquence de Paris à la mer (PHRESQUES)
• Pilote de biosurveillance sur le bassin de la Seine (Biosurveillance)
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 3
Stratégie de suivi
Evolution du réseau (bassin)
• 4 périodes, entre approche réglementaire
nationale et liberté de stratégie
• Un réseau patrimonial sur les grands axes fluviaux
et un réseau tournant qui privilégiait ces petits
cours d’eau
• Un rattrapage contemporain vers les petits ordres
19971 - 2013
Stations hydrométriques : x5
Station ‘qualité’ : x7
Analyses : x100
➔ Une mise en perspectives du suivi actuel Lestel et al., 2016
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 4
Stratégie de suivi
Pistes d’évolution centrées sur les objectifs
• Comprendre la dynamique estuarienne
• Documenter l’imprégnation chimique (eau,
sédiment, biote)
• Evaluer la toxicité du milieu et ses effets sur la
faune aquatique
➔ Adaptation de la stratégie de suivi de l’estuaire
➔ Une expertise pour faire évoluer les réseaux Fisson, 2020
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 5
Ce que nous apprend le temps long
Plusieurs méthodologies mobilisables
• Archives (papier ou sédimentaires)
• Modélisation rétrospective
• Compilation de données
Exemple de
l’oxygène
Le Pichon et al., 2020
➔ Expliciter le lien entre gestion et état du milieu Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 6
Ce que nous apprend l’échelle du continuum
➔ Quantifier les flux de contaminants
- De macro-éléments : carbone, azote,
phosphore, oxygène, silice
Exemple des nonylphénols
- Des gaz associés : CO2, N2O, CH4
- De micropolluants : pesticides, PCB, PBDE,
PFAS, métaux, HAP, nanoparticules, plastiques,
médicaments….
industries
STEP
affluents
estuaire Poses
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 7
Ce que nous apprend l’échelle du continuum
➔ Quantifier les flux de contaminants
- De macro-éléments : carbone, azote,
phosphore, oxygène, silice
Exemple des nonylphénols
- Des gaz associés : CO2, N2O, CH4
- De micropolluants : pesticides, PCB, PBDE,
PFAS, métaux, HAP, nanoparticules, plastiques,
médicaments….
4-20 kg/an
20-70 kg/an
industries
STEP
70-160 kg/an
affluents
4-5 t/an
estuaire Poses
Fisson 2015
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 8
Ce que permet la compréhension des processus
Exemple des alkylphénols
➔ Mesurer dans différentes matrices ➔ Modéliser des évolutions
➔ Conceptualiser des réactions
Cladière et al., 2014
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 9
Suivi de la crue de juin 2016
Rappel des faits :
• Précipitations exceptionnelles sur le bassin de la Seine (mai 2016)
• Niveau d’eau > 6m à Paris (pas vu depuis 1982)
• Débit >2000m3/s à Vernon
• Débordements de la Seine et de ses affluents,
de l’amont de Paris à l’estuaire de la Seine
➔ Quel impact sur la qualité de l’eau ?
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 10Suivi de la crue de juin 2016
Une démarche collégiale :
• Pilotage AESN/DRIEE
• Mobilisation des acteurs concernés par la
crue (25 structures)
Une masse importante de données
• 226 stations de suivi
• + 1000 paramètres
• 47 indicateurs
• une série d’entretiens
• L’acquisition de données de laisses de
crue
Un retour d’expérience inédit
• Bilan par le PIREN-Seine et le GIP Seine-
Aval
Flipo, Mouchel, Fisson, et al., 2018 • Publication d’un fascicule
➔ Des mesures hautes-fréquences déterminantes pour comprendre l’évènement Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 11Suivi de l’impact de l’incendie « Lubrizol/NL-Logistique »
Rappel des faits (en ce qui concerne la Seine) :
• 26/09/2019 : incendie sur les usines Lubrizol et NL-
Logistique (Rouen)
• Rejet d’une partie des eaux d’extinction de l’incendie
(2000m3) dans le bassin aux bois
• Mise en place de barrages flottants et création d’un © Les Echos
contre courant de surface pour contenir la pollution
• Pompage de la pollution flottante (150m3 de polluant pur)
• Dépollution du bassin
➔ Quel impact sur la qualité de l’eau ?
Fisson, 2020
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021Suivi de l’impact de l’incendie « Lubrizol/NL-Logistique »
De nombreuses sources de données (patrimoniales, réglementaires,
scientifiques…)
➔ Un jeu de données cohérent
Campagnes d’analyses chimique (Analyses sur eau et sédiment)
➔ Quantification des contaminants présents
Campagnes d’écotoxicité (Bioessais et biomarqueurs)
➔ Evaluation de la toxicité et des effets sur le vivant
Echelle spatiale (bassin aux bois, boucle de Rouen, estuaire de Seine)
➔ Du local au global
Echelle temporelle (de fin septembre 2019 à
plusieurs mois après l’incendie)
➔À court et moyen/long terme
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021Suivi de l’impact de l’incendie « Lubrizol/NL-Logistique »
De nombreuses sources de données (patrimoniales, réglementaires,
scientifiques…)
➔ Un jeu de données cohérent
Campagnes d’analyses chimique (Analyses sur eau et sédiment)
➔ Quantification des contaminants présents
Campagnes d’écotoxicité (Bioessais et biomarqueurs)
➔ Evaluation de la toxicité et des effets sur le vivant
Echelle spatiale (bassin aux bois, boucle de Rouen, estuaire de Seine)
➔ Du local au global
Echelle temporelle (de fin septembre 2019 à
plusieurs mois après l’incendie)
➔ Croiser les données pour évaluer les impacts d’un évènement accidentel
➔À court et moyen/long terme
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021Suivi de l’incendie de Notre-Dame
Rappel des faits :
• Incendie de la cathédrale Notre-Dame-de-Paris (15 avril 2019)
• Fusion du plomb présent dans la toiture
• Export vers le milieu et le réseau d’assainissement des eaux
d’extinction
➔ Quel impact pour le milieu ?
© France Bleu
© Geoffroy Van Der Hasselt/AFP/Getty Images
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 15Suivi de l’incendie de Notre-Dame
Mise en place d’un protocole dédié :
• Signature isotopique spécifique du plomb
• Plan d’échantillonnage multi-compartiment
(avant/après incendie)
• Une collaboration multi-partenaires
Ayrault, 2020
➔ Déployer des techniques pertinentes pour une question spécifique Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 16Suivi de l’incendie de la Station Seine-Aval
Rappel des faits :
• Incendie de l’unité de clari-floculation de la station d’épuration Seine-Aval (03
juillet 2019), dans des conditions hydrologiques défavorables de la Seine (T° 25-27°C,
Q=100 m3/s)
• Fonctionnement dégradé pendant plusieurs heures (rejet d’eau partiellement traitée)
avec un impact court terme sur quelques 10aines de km
• Des questions sur le moyen/long terme (réaction du phytoplancton à modification du ratio
N/P, résilience du milieu…) en lien avec l’adaptation du traitement
➔ Quel impact pour le milieu ?
© Le Parisien
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 17Suivi de l’incendie de la Station Seine-Aval
Mise en place d’un dispositif
de suivi renforcé
• Sur l’axe Seine, de Paris à la
mer*
• A court/moyen/long/terme
• Multi-thématique (oxygène,
nutriments, microbio,
poissons…)
• Importance de la haute-
11 sites mesures en continu
----
fréquence 11 sites de prélèvements in situ
et analyses
* continuité spatiale
Collaboration Sorbonne Université &
Normandie Université → Paris-Poses
Collaboration GIP-Seine aval (Réseau
SYNAPSES) → Poses-Tancarville
Guerin et al., 2019
Frat et al., en cours
➔ Croiser les données/expertises pour évaluer un impact Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 18En résumé
• L’acquisition de données dans la Zone Atelier est au cœur de :
• La réflexion sur les stratégies de suivi
• la compréhension des phénomènes
• la caractérisation de l’état des milieux
• la quantification des flux
• Le suivi des évènements extrêmes
• Dans la ZAS l’observation permet de suivre l’évolution des systèmes à long terme en lien avec les pressions
(naturelles et anthropiques)
• Les observations couplées aux interpolateurs spatio-temporels que sont les modèles permettent de
reconstituer les évolutions des paramètres des milieux dans l’espace et les temps via la caractérisation de
trajectoires et des métabolismes territoriaux
• Les suivis additionnels (haute-fréquence, campagne spécifique, biosurveillance,…) sont déterminants pour les retours
d’expérience d’évènements particuliers
Atelier ZA Seine Suivi du continuum, 12 avril 2021 19Vous pouvez aussi lire
