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Origine et devenir du phosphore dans le continuum aquatique de la Seine des petits bassins amont à l’estuaire : rôle du phosphore échangeable sur l’eutrophisation

Introduction
Partie 1 – État des connaissances
1. Le cycle du phosphore
1.1. La perturbation du cycle naturel
1.2. La biogéochimie du phosphore en milieu aquatique
2. Les origines du phosphore dans les bassins versants anthropisés
2.1. Les sources ponctuelles
2.2. Les sources diffuses
2.3. Le phosphore dans les sols agricoles
2.4. Mécanismes des pertes diffuses de phosphore d’origine agricole
3. Transfert du phosphore dans les rivières
3.1. Processus physiques (sédimentation/resuspension, rétention)
3.2. Processus chimiques et biologiques
3.3. Combinaison des processus physique et chimique
Partie 2 – Site d’étude et problématique
1. Caractérisation générale du bassin de la Seine
1.1. Contexte climatique et pédogéologique
1.2. Le réseau hydrographique
1.3. La hiérarchisation hydrologique par ordre de Strahler
1.4. Le découpage en grandes unités de sous bassins versants
2. Les pressions anthropiques sur le bassin
2.1. Une forte urbanisation
2.2. La place de l’agriculture dans le bassin de la Seine
3. L’estuaire : milieu récepteur
3.1. La zonation
3.2. Les processus hydrodynamiques
3.3. Les processus hydrosédimentaires et la formation du bouchon vaseux
4. Eutrophisation et qualité de l’eau dans le bassin de la Seine
4.1. Excès de nutriments et développement algal
4.2. Le phosphore : un élément limitant dans le bassin de la seine
4.3. Le modèle Riverstrahler : la mise en équation des processus
4.4. Etat des lieux dans l’estuaire et la baie de seine
5. Situation actuelle, enjeux de la gestion et problématique de l’étude
Partie 3 – Échantillonnage et choix méthodologique
1. Échantillonnage dans les différents environnements
1.1. Échantillonnage en rivière
1.2. Échantillonnage dans l’estuaire
1.3. Échantillonnage dans les sols
1.4. Échantillonnage des retombées atmosphériques
2. Les variables de qualité de l’eau
2.1. Débits
2.2. Prélèvements d’eau en rivière
2.3. Matières en suspension
2.4. Concentrations en orthophosphates
2.5. Concentrations en phosphore total
3. Caractérisation du matériel particulaire
3.1. Granulométrie
3.2. Analyse des formes du phosphore particulaire
3.3. Autres analyses physico-chimiques
4. Étude de la biodisponibilité du phosphore particulaire
4.1. Revue des méthodes utilisées
4.2. Inter-comparaison des méthodes et choix
4.3. Cinétiques de dilution isotopique au 3.2.p
Partie 4 – Le phosphore dans les mes : contenu et mobilité
1. Les teneurs en phosphore particulaire
1.1. La variabilité spatiale
1.2. Variabilité temporelle et spatiale du phosphore particulaire et influence des débits
2. Le phosphore échangeable
2.1. Le phosphore échangeable en conditions expérimentales
2.2. Extrapolation aux conditions naturelles
2.3. Détermination d’une équation générale pour représenter les échanges d’ions phosphate entre mes et eau
2.4. Comparaison des valeurs expérimentales de P échangeable et des valeurs
Calculées en conditions naturelles
3. Conclusion : les MES source ou puits de P ?
Partie 5 – Bilan des entrées et des sorties de phosphore à l’échelle du bassin versant de la Seine
1. Les sources ponctuelles
1.1. Les données de l’agence de l’eau
1.2. Les rejets urbains de temps de pluie
2. Les sources diffuses
2.1. Bilan du phosphore agricole : flux et stocks dans les sols cultivés
2.2. Les pertes diffuses du phosphore d’origine agricole
2.3. Les pertes par les forêts
3. Transfert du phosphore dans le réseau hydrographique
3.1. Calcul des flux de phosphore aux exutoires
3.2. La rétention du phosphore dans le réseau fluvial
4. Résultats
4.1. Bilan dans le sous-bassin de la Marne
4.2. Bilan dans le bassin de la Seine
4.3. Conclusion
Partie 6 – Dynamique du phosphore dans l’estuaire de la Seine
1. Les teneurs en phosphore particulaire dans le bouchon vaseux
1.1. Variabilité spatiale
1.2. Variabilité temporelle
1.3. La granulométrie
2. Comparaison entrée et sortie de l’estuaire
3. Le phosphore échangeable dans le bouchon vaseux
3.1. Le phosphore échangeable en conditions expérimentales
3.2. Extrapolation aux conditions naturelles et modélisation
4. Le bouchon vaseux : source ou puits de phosphore ?
Discussion générale
Références bibliographiques
Annexes