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L'étonnante mémoire des eaux usées
16.11.2016, par
À l'occasion de la rénovation d'une chambre à sable, un dispositif d'assainissement situé à Orléans, des chercheurs ont pu accéder aux dépôts des eaux usées et pluviales transformés en sédiments et accumulés depuis 1942. Grâce à leurs analyses, ils espèrent reconstruire plus de 70 ans de l’histoire locale.
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Sous le quai de la Madeleine, à Orléans, se situe une chambre à sable qui traite les 7 millions de m³ d’eaux usées et pluviales produites chaque année par le nord de l’agglomération.
Cyril FRESILLON/ISTO/CNRS Photothèque
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La chambre à sable, bassin de forme conique, permet la décantation des particules les plus lourdes contenues dans les eaux usées, avant leur transfert vers deux stations d’épuration (STEP) de la ville.
AgglO Orléans Val de Loire
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Lors d'une opération de carottage menée en mars 2016, les chercheurs ont prélevé 1,5 mètre de sédiments dans cette chambre, ce qui correspond à la période d'accumulation de juin 2015 à mars 2016.
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17 carottes ont déjà été prélevées, la plus longue mesurant pour l'instant trois mètres et couvrant la période 1980-2016. Les sédiments accumulés dans la chambre à sable atteignent en tout 17 mètres d'épaisseur.
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Depuis la construction de la chambre en 1942 jusqu’à ce jour, s’est ainsi constituée une archive sédimentaire contenant de nombreuses informations sur cette période fortement marquée par les activités humaines.
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À l’intérieur des carottes sédimentaires se trouvent compilés des flux de matières organiques et minérales dus à des « évènements » aussi variés que de fortes pluies ou la concentration de chasses d’eau matinales.
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Une fois la carotte prélevée, les chercheurs découpent la partie du tube contenant les sédiments puis la conditionnent pour son transport jusqu'au laboratoire.
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À leur arrivée à l’Institut des sciences de la terre d’Orléans (ISTO), les sédiments sont stockés dans la carothèque. Cette chambre froide maintenue à 4° C empêche la dégradation des prélèvements, causée par exemple par le développement de bactéries.
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Première opération : la carotte sédimentaire est découpée en deux parties dans sa longueur. Une moitié est conservée intacte comme archive, l’autre moitié servira pour différentes analyses.
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Lors de l'examen visuel, la chercheuse repère les hétérogénéités de matière, comme ici l’alternance de matière organique et de matière minérale. Elle note aussi la présence d’éléments tels que ce tesson de bouteille.
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À l'aide d'une raclette, elle enlève ensuite les sédiments de surface susceptibles de s'être légèrement déplacés lors de la découpe du tube et qui pourraient altérer la qualité des analyses.
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Les sédiments contiennent des molécules organiques naturelles ou fabriquées par l’homme, que les chercheurs vont tenter d'identifier et de quantifier.
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C'est pour analyser ces molécules, appelées aussi « biomarqueurs moléculaires », telles que la caféine, la nicotine ou l’aspirine, que des échantillons sont prélevés dans la carotte.
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Chaque échantillon constituera, une fois analysé, une photographie d'une période donnée dans des domaines aussi variés que les transports, l'alimentation, la santé, l'énergie, la construction, la biodiversité, l'industrie ou les loisirs.
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Les échantillons sont placés dans un extracteur qui agit sur les sédiments comme une cafetière, l'eau étant remplacée par des solvants. On obtient un extrait ou un « jus » de sédiments contenant les molécules organiques.
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Ces extraits sont ensuite analysés par chromatographie en phase gazeuse et par spectrométrie de masse pour établir leur composition moléculaire.
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En comparant les données recueillies, les chercheurs vont tenter de retracer les « petites » histoires de la ville et d'observer ainsi l'évolution des habitudes alimentaires, de consommation de médicaments, de cigarettes, l'utilisation des plastiques, des différents types d’essences, etc.
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