Etat des lieux de la contamination des poissons du Léman

National audienceDepuis la décennie 1970-1980, la Commission Internationale pour la Protection des Eaux du Léman (CIPEL) réalise périodiquement des campagnes d'analyse de micropolluants dans la chair de poissons, notamment des lotes (Lota lota). En 2018, 17 lotes et 28 gardons (Rutilus rutilus) ont ainsi été analysés, pour une large gamme de contaminants, notamment mercure (Hg), polychlorobiphényles (PCB), polybromodiphényl-éthers (PBDE), ainsi que 14 substances perfluoroalkylées et 12 retardateurs de flamme halogénés. Les mesures ont été interprétées en fonction des effets potentiels sur la faune piscivore, plutôt qu'en fonction de normes à visée sanitaire comme cela avait été le cas des campagnes précédentes. Le Léman apparait peu contaminé en ce qui concerne les PBDE, les chloroalcanes à chaîne courte, les PCB indicateurs (congénères 28, 52, 101, 138, 153 et 180), et la plupart des retardateurs de flamme chlorés et bromés alternatifs aux PBDE. En revanche, les concentrations moyennes dépassent les critères d'évaluation respectifs pour le mercure et les PCB de type dioxine (PCB-DL). Pour le PFOS, les concentrations moyennes sont inférieures au critère d'évaluation, mais quelques individus le dépassent. Un retardateur de flamme alternatif, le DBDPE, a également été détecté de manière systématique. Les concentrations de mercure et de PCB, qui ont fait l'objet d'un suivi de longue date notamment dans la chair de lotes, ont notablement baissé au fil des décennies, et semblent se stabiliser. Il est actuellement prématuré de statuer sur les tendances suivies par les PBDE et le PFOS dans le Léman. Des tendances comparables sont également observées dans d'autres lacs de la région comme le Lac Majeur, ou certains des Grands Lacs nord-américains, tandis que dans d'autres lacs ces dernières années ont vu les concentrations en mercure dans certaines espèces de poissons s'accroitre à nouveau. Le critère d'interprétation du mercure, qui est identique à la norme de qualité environnementale (NQE) retenue pour les eaux continentales dans l'Union Européenne, vise à protéger la faune piscivore des effets du méthyl-mercure [1]. Ce critère parait cependant problématique dans la mesure où il est systématiquement dépassé, alors même que les efforts visant à limiter les rejets de cet élément semblent avoir atteint leur limite, comme le suggère la tendance à long terme. Dès lors le niveau moyen actuel pourrait représenter une sorte de « bruit de fond anthropique » difficile à dépasser [2]. 1. Anonymous, Environmental Quality Standards (EQS) Substance Data Sheet - Priority Substance n°21 Mercury and its Compounds. 2015, European Commission: Brussels (B). p. 21. 2. Vignati, D.A.L., et al., Mercury environmental quality standard for biota in Europe: Opportunities and challenges. Integrated Environmental Assessment and Management, 2013. 9(1): p. 167-168

Les différentes facettes de la gestion des hydrosystèmes : genèse et trajectoire sociale des indicateurs et des modèles de qualité écologique des milieux et des bassins versants

Le projet Facettes est un projet interne du Cemagref financé dans le cadre de l'Appel d'offres MAITRISES regroupant des équipes d'hydrobiologistes et de socio-économistes. Le projet a pour objet l'étude sociologique de la construction des indicateurs et des modèles de qualité écologiques des milieux aquatiques

Temporal and spatial variations in PCB contamination of sediments and source apportionment in a section of the Rhone River, France

National audienceIn fall 2005, fish contamination by dioxin-like PCBs above the threshold for fish consumption was observed in the Rhone river, in the vicinity of Lyon (France). This observation triggered a series of investigations on sediment contamination along the mainstem of the Rhone. In addition to surface sampling in depositional areas along a ~120 km reach, short cores were collected from 3 locations and analyzed for PCBs and age-dating radionuclides. These data could help regional authorities identify the principal PCB sources among the potential ones, provided that distinct congeners source patterns can be identified. PCB congener pattern analysis in sediments is challenging because weathering processes can modify the original patterns. Further, in a large river basin like the Rhone, at mid- or downstream sites the various upstream sources are mixed. We applied two different factor analysis techniques in order to characterize source profiles and their relative contribution to total PCB content in each sediment sample. These results will be discussed in relation to the hydrology, geography, and water management of the area

Temporal and spatial variations in PCB contamination of sediments and source apportionment in a section of the Rhone River, France

National audienceIn fall 2005, fish contamination by dioxin-like PCBs above the threshold for fish consumption was observed in the Rhone river, in the vicinity of Lyon (France). This observation triggered a series of investigations on sediment contamination along the mainstem of the Rhone. In addition to surface sampling in depositional areas along a ~120 km reach, short cores were collected from 3 locations and analyzed for PCBs and age-dating radionuclides. These data could help regional authorities identify the principal PCB sources among the potential ones, provided that distinct congeners source patterns can be identified. PCB congener pattern analysis in sediments is challenging because weathering processes can modify the original patterns. Further, in a large river basin like the Rhone, at mid- or downstream sites the various upstream sources are mixed. We applied two different factor analysis techniques in order to characterize source profiles and their relative contribution to total PCB content in each sediment sample. These results will be discussed in relation to the hydrology, geography, and water management of the area

Aperçu de la contamination des poissons de grands lacs européens par des substances perfluoroalkyles

International audienceWithin continental waters, large lakes present a special interest for monitoring persistent contaminants, because of their physical characteristics, particularly a prolonged residence time. Moreover, professional fisheries take place in these large lakes, entailing human exposure to chemicals bioaccumulated. For these reasons it has long been acknowledged that monitoring persistent contaminants in fish is an essential component of environmental and health risk assessment in such large lakes. We report data on fish contamination by a range of perfluoroalkyl substances for seven European deep lakes located in populated areas, namely Lake Geneva, Lake Lugano and Lake Maggiore (all three being trans-national lakes), and Lake Iseo, Lake Como, Lake Garda and Lake Mergozzo in Italy. In addition, fish from two high altitude alpine lakes in Switzerland (>2000 m) were also sampled. These high altitude lakes were assumed to be references sites, as only atmospheric deposition should bring PFAS to them. All the other lakes are located in highly urbanized areas but without known industrial PFAS sources. A range of perfluorocarboxylic and perfluorosulfonic acids were analyzed in fillets from seven fish species occupying different habitats. Furthermore, in order to be able to assess wildlife as well as human exposure, different body fractions were analyzed separately in selected cases. Along with a summary of the results (in terms of concentration ranges and descriptive statistics), we will provide insights on the effect of seasons or type of PFAS source, and discuss about the relationships between concentrations in fillets and whole-fish

Combined spatial and retrospective analysis of fluoroalkyl chemicals in fluvial sediments reveal changes in levels and patterns over the last 40 years

International audienceBed sediments and a dated sediment core were collected upstream and downstream from the city of Lyon (France) to assess the spatial and temporal trends of contamination by per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in this section of the Rhône River. Upstream from Lyon, concentrations of total PFASs (ΣPFASs) in sediments are low (between 0.19 and 2.6 ng g−1 dry weight - dw), being characterized by a high proportion of perfluorooctane sulfonate (PFOS). Downstream from Lyon, and also from a fluoropolymer manufacturing plant, ΣPFASs concentrations reach 48.7 ng g−1 dw. A gradual decrease of concentrations is reported at the coring site further downstream (38 km). Based on a dated sediment core, the temporal evolution of PFASs is reconstructed from 1984 to 2013. Prior to 1987, ΣPFASs concentrations were low (≤2 ng g−1 dw), increasing to a maximum of 51 ng g−1 dw in the 1990s and then decreasing from 2002 to the present day (∼10 ng g−1 dw). In terms of the PFAS pattern, the proportion of perfluoroalkyl sulfonic acids (PFSAs) has remained stable since the 1980s (∼10%), whereas large variations are reported for carboxylic acids (PFCAs). Long chain- (C > 8) PFCAs characterized by an even number of perfluorinated carbons represent about 74% of the total PFAS load until 2005. However, from 2005 to 2013, the relative contribution of long chain- (C > 8) PFCAs with an odd number of perfluorinated carbons reaches 80%. Such changes in the PFAS pattern likely highlight a major shift in the industrial production process. This spatial and retrospective study provides valuable insights into the long-term contamination patterns of PFAS chemicals in river basins impacted by both urban and industrial activities

Dynamique fluviatile, flux sédimentaires et impact anthropique sur le Rhône : histoire des aménagements et des contaminants métalliques/organiques

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]BELCANational audienceLe Rhône est le quatrième fleuve européen et son bassin versant correspond au quart du territoire français. Depuis la seconde partie du 19ème siècle, le bassin versant, le corridor fluvial et le chenal ont subit des transformations, qui ont modifié radicalement la production et le transfert des sédiments. Quelques chiffres suffisent à illustrer les profondes modifications sédimentaires que connaît ce grand fleuve depuis quelques décennies. En 1950, le Rhône charriait 1 Million m3.a-1 de sables et graviers ; la valeur actuelle est estimée à 0,2 Million m3.a-1. Cette chute est liée d'une part à une extraction massive de matériaux alluvionnaires et d'autre part, à une disparition progressive de la torrentialité du bassin versant. Le 20ème siècle correspond donc à une mutation considérable des conditions d'alimentation, puis de transfert et de stockage sédimentaires, qui modifient la nature des aléas et des contraintes de l'occupation du sol à proximité du fleuve. C'est dans ce contexte de crise sédimentaire majeure que s'inscrit cette étude dédiée à la compréhension des liens étroits entre flux sédimentaires fluviatiles et polluants métalliques et organiques. Surimposée à cette pénurie de sédiments, la présence de contaminants hydrophobes dans les sédiments du Rhône implique la mise en ½uvre de programmes de recherche permettant de comprendre l'évolution séculaire et décennale de ces polluants. Quatre sites, situés sur le Rhône, en aval et en amont de l'agglomération lyonnaise ont fait l'objet de carottages courts. Les séquences ont été prélevées dans des environnements fluviatiles ayant archivé l'histoire récente des flux sédimentaires et des contaminants associés. Les comptages gamma (Césium et Plomb 210) ont permis d'établir une chronologie précise de la dynamique fluviatile. L'archivage exhaustif des crues constitue également un complément de calage du modèle d'âge. La susceptibilité magnétique et les mesures granulométriques autorisent une reconstitution du fonctionnement hydro-sédimentaire du Rhône à l'échelle annuelle. Les changements de texture, de flux ainsi que l'image de Passega sont des proxies sédimentaires sensiblement affectés par les aménagements (construction de barrages et de retenues). L'interprétation des profils de Plomb et de PCB est plus complexe, eu égard à la complexité des mécanismes et des modalités de la sédimentation fluviatile ; bien que nous ayons choisi des sites caractérisés par une décantation fine, les séquences sédimentaires étudiées enregistrent aussi les événements de type "crue". Les polluants dosés ayant une forte affinité particulaire, il convient donc de prendre en compte le lien étroit entre dynamique sédimentaire et concentration en métaux (Pb) et composés organiques (PCB). Néanmoins, Les sédiments du Rhône sont marqués par une baisse significative de la teneur en Plomb, les valeurs actuelles rejoignant progressivement le bruit de fond géochimique. Quant aux PCB, les tendances sont plus complexes car la contamination est souvent diffuse ; les différences entre les sites amont et les sites aval sont significatives et confirment la difficulté de relier les sources chimiques et les sources géographiques. Les modèles sur lesquels nous travaillons actuellement permettront de comprendre et de préciser l'origine des PCB identifiés dans les séquences historiques des sédiments du Rhône

Dynamique fluviatile, flux sédimentaires et impact anthropique sur le Rhône : histoire des aménagements et des contaminants métalliques/organiques

National audienceLe Rhône est le quatrième fleuve européen et son bassin versant correspond au quart du territoire français. Depuis la seconde partie du 19ème siècle, le bassin versant, le corridor fluvial et le chenal ont subit des transformations, qui ont modifié radicalement la production et le transfert des sédiments. Quelques chiffres suffisent à illustrer les profondes modifications sédimentaires que connaît ce grand fleuve depuis quelques décennies. En 1950, le Rhône charriait 1 Million m3.a-1 de sables et graviers ; la valeur actuelle est estimée à 0,2 Million m3.a-1. Cette chute est liée d'une part à une extraction massive de matériaux alluvionnaires et d'autre part, à une disparition progressive de la torrentialité du bassin versant. Le 20ème siècle correspond donc à une mutation considérable des conditions d'alimentation, puis de transfert et de stockage sédimentaires, qui modifient la nature des aléas et des contraintes de l'occupation du sol à proximité du fleuve. C'est dans ce contexte de crise sédimentaire majeure que s'inscrit cette étude dédiée à la compréhension des liens étroits entre flux sédimentaires fluviatiles et polluants métalliques et organiques. Surimposée à cette pénurie de sédiments, la présence de contaminants hydrophobes dans les sédiments du Rhône implique la mise en ½uvre de programmes de recherche permettant de comprendre l'évolution séculaire et décennale de ces polluants. Quatre sites, situés sur le Rhône, en aval et en amont de l'agglomération lyonnaise ont fait l'objet de carottages courts. Les séquences ont été prélevées dans des environnements fluviatiles ayant archivé l'histoire récente des flux sédimentaires et des contaminants associés. Les comptages gamma (Césium et Plomb 210) ont permis d'établir une chronologie précise de la dynamique fluviatile. L'archivage exhaustif des crues constitue également un complément de calage du modèle d'âge. La susceptibilité magnétique et les mesures granulométriques autorisent une reconstitution du fonctionnement hydro-sédimentaire du Rhône à l'échelle annuelle. Les changements de texture, de flux ainsi que l'image de Passega sont des proxies sédimentaires sensiblement affectés par les aménagements (construction de barrages et de retenues). L'interprétation des profils de Plomb et de PCB est plus complexe, eu égard à la complexité des mécanismes et des modalités de la sédimentation fluviatile ; bien que nous ayons choisi des sites caractérisés par une décantation fine, les séquences sédimentaires étudiées enregistrent aussi les événements de type "crue". Les polluants dosés ayant une forte affinité particulaire, il convient donc de prendre en compte le lien étroit entre dynamique sédimentaire et concentration en métaux (Pb) et composés organiques (PCB). Néanmoins, Les sédiments du Rhône sont marqués par une baisse significative de la teneur en Plomb, les valeurs actuelles rejoignant progressivement le bruit de fond géochimique. Quant aux PCB, les tendances sont plus complexes car la contamination est souvent diffuse ; les différences entre les sites amont et les sites aval sont significatives et confirment la difficulté de relier les sources chimiques et les sources géographiques. Les modèles sur lesquels nous travaillons actuellement permettront de comprendre et de préciser l'origine des PCB identifiés dans les séquences historiques des sédiments du Rhône

Dynamique fluviatile, flux sédimentaires et impact anthropique sur le Rhône : histoire des aménagements et des contaminants métalliques/organiques

National audienceLe Rhône est le quatrième fleuve européen et son bassin versant correspond au quart du territoire français. Depuis la seconde partie du 19ème siècle, le bassin versant, le corridor fluvial et le chenal ont subit des transformations, qui ont modifié radicalement la production et le transfert des sédiments. Quelques chiffres suffisent à illustrer les profondes modifications sédimentaires que connaît ce grand fleuve depuis quelques décennies. En 1950, le Rhône charriait 1 Million m3.a-1 de sables et graviers ; la valeur actuelle est estimée à 0,2 Million m3.a-1. Cette chute est liée d'une part à une extraction massive de matériaux alluvionnaires et d'autre part, à une disparition progressive de la torrentialité du bassin versant. Le 20ème siècle correspond donc à une mutation considérable des conditions d'alimentation, puis de transfert et de stockage sédimentaires, qui modifient la nature des aléas et des contraintes de l'occupation du sol à proximité du fleuve. C'est dans ce contexte de crise sédimentaire majeure que s'inscrit cette étude dédiée à la compréhension des liens étroits entre flux sédimentaires fluviatiles et polluants métalliques et organiques. Surimposée à cette pénurie de sédiments, la présence de contaminants hydrophobes dans les sédiments du Rhône implique la mise en ½uvre de programmes de recherche permettant de comprendre l'évolution séculaire et décennale de ces polluants. Quatre sites, situés sur le Rhône, en aval et en amont de l'agglomération lyonnaise ont fait l'objet de carottages courts. Les séquences ont été prélevées dans des environnements fluviatiles ayant archivé l'histoire récente des flux sédimentaires et des contaminants associés. Les comptages gamma (Césium et Plomb 210) ont permis d'établir une chronologie précise de la dynamique fluviatile. L'archivage exhaustif des crues constitue également un complément de calage du modèle d'âge. La susceptibilité magnétique et les mesures granulométriques autorisent une reconstitution du fonctionnement hydro-sédimentaire du Rhône à l'échelle annuelle. Les changements de texture, de flux ainsi que l'image de Passega sont des proxies sédimentaires sensiblement affectés par les aménagements (construction de barrages et de retenues). L'interprétation des profils de Plomb et de PCB est plus complexe, eu égard à la complexité des mécanismes et des modalités de la sédimentation fluviatile ; bien que nous ayons choisi des sites caractérisés par une décantation fine, les séquences sédimentaires étudiées enregistrent aussi les événements de type "crue". Les polluants dosés ayant une forte affinité particulaire, il convient donc de prendre en compte le lien étroit entre dynamique sédimentaire et concentration en métaux (Pb) et composés organiques (PCB). Néanmoins, Les sédiments du Rhône sont marqués par une baisse significative de la teneur en Plomb, les valeurs actuelles rejoignant progressivement le bruit de fond géochimique. Quant aux PCB, les tendances sont plus complexes car la contamination est souvent diffuse ; les différences entre les sites amont et les sites aval sont significatives et confirment la difficulté de relier les sources chimiques et les sources géographiques. Les modèles sur lesquels nous travaillons actuellement permettront de comprendre et de préciser l'origine des PCB identifiés dans les séquences historiques des sédiments du Rhône