Vers une démarche graduée d'évaluation écotoxicologique des sédiments fluviaux : présentation et premiers tests

Towards a tiered framework for an ecotoxicological hazard assessment of fluvial sediments - presentation and early tests

¹ Irstea, UR MALY, 3 bis Quai Chauveau - CP220, F-69336 LYON, France -
e-mail: marc.babut@irstea.fr
² CNRS, LIEBE (Laboratoire des Interactions Ecotoxicologie, Biodiversité, Ecosystèmes), UMR 7146, Metz, F-57070, France
³ EDF, Electricité de France, Division Recherche et Développement, Département Laboratoire National d'Hydraulique et Environnement, 6 quai Watier, 78401 F - CHATOU, France
⁴ Centre Ecotox Eawag/EPFL, EPFL-ENAC-IIE-GE, Lausanne, Suisse

Résumé

Composante essentielle des écosystèmes fluviaux, les sédiments constituent aussi souvent une source de perturbations des ouvrages tels que barrages ou écluses. Pour gérer ces perturbations sans entrainer de dommages à l'environnement, les maitres d'ouvrage concernés doivent donc disposer d'une démarche d'évaluation écotoxicologique. Le projet DIESE (Outils de DIagnostic de l'Ecotoxicité des SEdiments) avait pour objectifs d'élaborer et tester un schéma d'évaluation par étapes pour des sites d'accumulation de sédiments. Nous présentons ici la démarche proposée, structurée en 3 étapes, et les résultats d'un test de celle-ci sur 17 sites. Il s'agit de répondre à deux questions : " les contaminants présents dans les sédiments (a) présentent-ils un danger probable pour les invertébrés benthiques (effet toxique direct), ou (b) ceux qui sont reconnus comme bioaccumulables ou bioamplifiables sont-ils présents à un niveau préoccupant " ? Chaque étape peut se conclure par l'arrêt de l'évaluation, si les données obtenues sont concluantes. La confrontation des résultats d'analyses chimiques interprétés à l'aide de seuils de toxicité ou d'indices de contamination aux résultats des tests de toxicité a permis d'illustrer la validité de la démarche, et de proposer des choix pour l'interprétation (entre indices ou classification sur la base du paramètre le plus pénalisant). Ce test a permis de montrer une bonne cohérence d'ensemble des éléments de preuve de toxicité rassemblés pour les 17 sites. Ce résultat mériterait d'être vérifié sur un plus grand nombre de sites, incluant des substances organiques plus variées et atteignant des niveaux de contamination plus élevés.

Abstract

Sediments are an essential component of fluvial ecosystems. They are also quite often a cause of disturbance for fluvial works, such as dams or locks. In order to manage these disturbances without causing adverse impacts downstream, managers should have in hand an efficient assessment framework. The DIESE project (tools for sediment ecotoxicity assessment) aimed to elaborate and test a tiered assessment framework for freshwater sediment sites. We present hereafter the proposed framework, and a pilot test on 17 sites. Basically, the framework intends to provide answers to 2 questions, namely (a) does the sediment contamination present a hazard to benthic invertebrates, and (b) if bioaccumulative/biomagnified contaminants are present, is their concentration worrying? The assessment process can end at any tier, provided the data are conclusive. Sediment quality benchmarks or contamination indices were used to interpret chemical analyses; this assessment was then compared to the results of ecotoxicity tests. Overall, the framework appears consistent; this test also helped selecting the best options for interpretation. Nevertheless, the test included only 17 sites, with a limited array of contaminants; complementary tests including more organic contaminants at a wider range of concentrations would help to demonstrate the validity of this assessment framework.