Lors d'évaluations d'état de la contamination de l'environnement, les
plantes et les sédiments sont souvent utilisés comme indicateurs. Cependant, la
qualité de ces deux types d'échantillons est souvent évaluée séparément. La
présente étude propose une approche qui permet l'élaboration d'un schéma global
du transport du mercure entre les sédiments, l'eau et les macrophytes
enracinés. L'approche utilisée est systémique et se base essentiellement sur
l'étude de la qualité du milieu et des relations entre les trois
compartiments.
Les échantillons ont été récoltés sur la rivière Saint-Maurice, en
face de la municipalité de Shawinigan. Les industries chimiques, les usines de
pâtes et papiers et les eaux usées municipales sont les principales sources de
contamination sur cette rivière. Les campagnes d'échantillonnage se sont
déroulées en trois étapes au cours desquelles les opérations suivantes furent
réalisées: i) choix des stations et des espèces et pré-échantillonage (été
1984), ii) essai des dialyseurs en milieu lotique (automne 1984),
iii) échantillonnage final des eaux, des sédiments et des plantes (été 1985).
Les espèces étudiées sont Potamogeton epihydrus et Sparganium sp.
L'échantillonnage d'été 1984 a révélé que les sédiments de la rivière
sont principalement constitués de sable fin et grossier, et contiennent des
débris et des fibres de bois qui enrichissent les sédiments en matériel
organique. Les concentrations en mercure dans les sédiments et les plantes sont
supérieures aux limites de détection et sont différentes d'une station à
l'autre. L'analyse des différentes parties de plantes chez P. epihydrus montre
que les rhizomes sont partout plus contaminés que les parties vertes et qu'il y
a une relation positive entre les concentrations en mercure dans les sédiments,
les rhizomes et les parties vertes.
Les analyses d'eau de surface et interstitielle récoltée à l'automne
1984 ont démontré des concentrations en mercure supérieures à la limite de
détection. Ces concentrations étaient toutefois très variables en fonction de
la profondeur.
Ce sont principalement les données récoltées à partir de
l'échantillonnage d'été 1985 qui ont servi pour l'élaboration du schéma de
circulation du mercure. Le schéma initial proposé est basé sur l'hypothèse que
le mercure analysé dans les parties souterraines provient des sédiments et que
celui analysé dans les tiges et les feuilles provient de l'eau de surface.
L'influence de la qualité physico-chimique du milieu sur la prise en charge du
mercure par la plante de même que les phénomènes possibles de translocation du
mercure ont ensuite été pris en considération.
Il ressort de l'étude que:
i) les plantes concentrent plus fortement le mercure là où les concentrations
en mercure sont les plus élevées dans les sédiments et l'eau
interstitielle, et là ou les sédiments sont de granulométrie plus
grossière;
ii) la proportionalité entre les concentrations en mercure dans les sédiments
et les parties souterraines chez les deux espèces est meilleure dans la
zone anoxique que dans la zone oxique;
iii) il n'y a pas de relation entre les concentrations en mercure dans l'eau
interstitielle et les parties souterraines;
iv) les variabilités spatiale (1985) et temporelle (1984-1985) des
concentrations en mercure dans les sédiments sont liées statistiquement
aux concentrations en manganèse (variabilité temporelle uniquement) et en
fer dans les sédiments;
v) dans l'eau de surface, les concentrations en mercure dissous varient dans
le même sens que le pH et les concentrations en chlorures; tandis que dans
l'eau interstitielle, ce sont le carbone organique dissous, le fer et les
sulfures qui varient dans le même sens que les concentrations en mercure.
Les schémas globaux de circulation du mercure ont été construits en
tenant compte des principaux sites de prise en charge, des facteurs qui
régissent la prise en charge du mercure par les différentes parties de plantes
et des principales voies de migration du mercure à l'intérieur des plantes.
Selon ces schémas, une partie du mercure absorbé chez P. epihydrus à
partir des sédiments anoxiques serait ensuite transportée vers les feuilles.
L'absorption du mercure par les tiges à partir de l'eau de surface serait
fonction du pH et de la concentration en chlorures. Il y aurait peu ou pas du
tout de translocation par la suite. Les feuilles absorberaint très peu de
mercure à partir de l'eau de surface et la translocation acropète serait un
processus qui expliquerait les concentrations analysées dans les feuilles.
Chez Sparganium sp., une partie du mercure absorbé par les racines à
partir des sédiments anoxiques serait transporté vers les feuilles. Ce
transport acropète serait fortement impliqué dans l'état de contamination des
feuilles puisque celles-ci absorberaient très peu le mercure à partir de la
colonne d'eau
