PLASTIVAL

Transfert des microplastiques dans un petit bassin agricole (Orgeval) 

Ce projet vise un double objectif : 1/Améliorer les compétences liées à la métrologie des microplastiques dans les matrices environnementales et 2/Faire progresser les connaissances sur les transferts de microplastiques dans le continuum atmosphère-sol-rivière et leur flux. 

Site d’étude : le bassin agricole de l’Orgeval 

La poursuite de ces deux objectifs se fera sur un site unique, un petit bassin versant agricole, le bassin de l’Orgeval. Ce bassin de 107 km2 constitut un des observatoires de bassin sédimentaire les plus documentés et instrumentés de France, avec 60 ans de données. C’est un bassin dont la surface est majoritairement à usage agricole (81%) et qui présente l’avantage de fournir l’accès à différentes matrices (eaux, sols, sédiments, air, eaux de drains), tout en étant bien spatialement circonscrit. 

Métrologie des microplastiques 

Des réflexions et mises en commun d’expertise seront menées sur l’ensemble de la chaîne analytique de l’échantillonnage à la caractérisation des microplastiques. Pour le prélèvement, un effort particulier sera porté sur la représentativité spatio-temporelle des échantillonnages. Des approches 
qui intègrent des échelles spatiales et temporelles différentes vont être déployées sur l’air et l’hydrosystème afin d’évaluer les leur representativité. Pour l’étape de traitement des échantillons, le projet va s’intéresser particulièrement au risque de perte de microplastiques le long de la chaine 
analytique. Des taux de récupération de microplastiques seront évalués en mesurant par PYR-GC-MS (pyrolyse couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse) la masse de microplastiques retrouvés dans des échantillons dopés. Pour l’analyse, l’expertise complémentaire du consortium va permettre de déployer la quantification des microplastiques sur l’ensemble du continuum de taille (1-5000 μm) : IRTF-ATR (spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier-Réflectance totale atténuée) – > 500 μm / Cartographie μIRTF par transmission – de 25 à 500 / Pyr-GC-MS – <500 μm. Les résultats obtenus à partir de ces approches seront mis en cohérence. Par ailleurs, la présence de nanoplastiques (<1 μm) sera investiguée par PYR-GC-MS. 

Continuum atmosphère-sol-rivière 

Afin de mieux caractériser et comprendre les transferts de microplastiques, le projet va entreprendre une approche systémique, qui vise à s’adresser à des questions spécifiques à chaque compartiment tout en dressant une vision d’ensemble. Pour l’atmosphère, des flux annuels de retombées seront estimés à partir de collecte sur des échelles plus ou moins longues (échelle de l’événement à un mois de collecte). De plus, le rôle des événements pluvieux sera mieux caractérisé. En parallèle, les stocks dans les sols vont être évalués en tenant compte du type d’occupation de sol (Forêt, agriculture conventionnelle, agriculture biologique). Le transfert des microplastiques du sol vers l’hydrosystème sera évalué via la collecte en sortie de drain pour le transfert vertical, ou de ruissellement pour le transfert horizontal. Pour l’hydrosystème, une approche combinée va permettre d’estimer les quantités de microplastiques par volume d’eau (microplastiques/m3) ainsi que par masse matières en suspension (microplastiques/kg de MES). Ces deux approches permettront d’approximer des flux. Le rôle des événements transitoires de temps de pluie sera spécialement ciblé. Sur la base des connaissances acquises sur chaque compartiment, une image complète du transfert des microplastiques sur le continuum sera dressée. 

UPEC - UNIVERSITE PARIS EST CRETEIL VAL DE MARNE (coordinateur), ENTPE - ECOLE NATIONALE DES TRAVAUX PUBLICS DE L'ETAT, UBS - UNIVERSITE DE BRETAGNE SUD

Début et fin de projet :  Octobre 2023 à Mai 2027