Réalisation d'un modèle de dispersion d'un rejet de dragage et des contaminants associés. Rapport définitif: contrat « LITEAU » 2ème phase

Le projet à pour but de modéliser la dispersion des immersions des boues de dragage, à partir de modèles numériques de manière à pouvoir évaluer le devenir de la charge particulaire et des contaminants associés. Les résultats des expérimentations en laboratoire montrent, qu'à l'échelle représentative du temps de séjour des particules dans la colonne d'eau du champ proche (quelques heures), on ne constate pas de solubilisation des métaux. La libération de la fraction associée aux eaux interstitielles et les flux à l'interface eau-sédiment (diagenèse précoce) après dépôt des sédiments rejetés, sont les processus qui pourraient être la cause d'un apport important de Cd (ou autre contaminant) dissous dans le milieu. Les hypothèses retenues pour l'élaboration du modèle de chute considéraient que le rejet des sédiments se faisait de manière instantanée, le nuage de particules était de forme hémisphérique et la répartition des matériaux dans le nuage était de forme gaussienne. Les résultats montrent que le modèle permet une bonne évaluation de la vitesse de chute, est capable d'évaluer les processus et présente une sensibilité importante au critère de relargage (mélange). Une campagne multidisciplinaire d'immersions de boues portuaires, destinée à valider le modèle et à acquérir des connaissances sur le comportement des contaminants a été réalisée dans le Golfe de Fos en mai 2001. Les principaux résultats montrent que : 1 - le dépouillement des enregistrements du sonar imagerie Tritech a permis de visualiser la chute du matériau clapé et l'instant de l'impact sur le fond. Pour le rejet de la DAM notamment, une vitesse de chute globale de ce matériau a été estimée de l'ordre de 1,2 m/s. Dans le cas des rejets par benne, cette vitesse, toujours selon les données sonar, serait à multiplier par un facteur 2,9. Une couche très turbide et d'épaisseur supérieure à 4 m se remarque au voisinage du fond au cours des minutes suivantes (variable selon les types de rejets) et évolue rapidement dans le temps en se "tassant". Le dépouillement des données des sondes turbidimétriques est en accord avec ce constat; la sonde "fond" ayant effectivement enregistré des valeurs supérieures à 2000 mg/l durant cette période. 2 - les résultats des survey réalisés par les vedettes, en terme de concentration (mg/l) en MES (dans le temps et sur la tranche d'eau) pour les 3 clapages, permettent des comparaisons avec les sorties du modèle numérique. Cependant le fait de ne pouvoir disposer de l'extension géométrique globale des suspensions au sein de la colonne d'eau ne permet pas de valider, en pourcentages, la part de matériel fin ou peu dense restant et suspension et soumis à l'action des courants. 3 - les carottages réalisés 24 h après le dernier clapage à proximité du point de rejet ont mis en évidence une très faible épaisseur (quelques mm) de sédiment déposé, en accord avec les constations des plongeurs, les différentiels bathymétriques et les premières simulations du modèle. 4 - on observe une bonne cohérence entre les résultats du suivi de la contamination chimique et ceux obtenus par les expérimentations en laboratoire. Le clapage a peu d'effet sur la contamination dissoute de la zone d'immersion et la contamination des particules immergées augmente avant de décroître rapidement (DAM) ou reste stable (bennes). Dans les particules, on observe une corrélation significative entre les teneurs en métaux (excepté Ti) et celles en soufre. 5- les eaux de surverse de la DAM sont peu contaminées et que dans les carottes la contamination reste localisée dans le cm superficiel. 6 - les échantillons d'eau de mer prélevés sur zone, avant et après clapages, ne sont pas toxiques vis à vis de la bactérie marine Vibrio fisheri. Les effets sur le développement embryonnaire de bivalve (test huître) sont identiques avant ou après clapage, à l'exception d'un prélèvement contenant plus de particulaire : ce qui correspond aux faibles contaminations dissoutes observées par l'analyse chimique. 7 - l'eau de surverse de la DAM, présente une toxicité forte vis à vis des test « bactérie» et « bivalve» : ceci correspond vraisemblablement à la présence d'une contamination organique (HAP ..) puisque la contamination métallique est faible. Les résultats des tests de toxicité des sédiments sont beaucoup plus tranchés : ces observations confirment la validité de ces bio-essais pour suivre l'impact des immersions de boues de dragage. 8 - des effets d'exposition au TBT n'ont pas été mis en évidence (à comparer avec les teneurs très faibles mesurées dans les eaux de la zone après immersion). 9 - La fiabilité confirmée de la méthode de transplantation de moules pour évaluer les apports à moyen terme.