L'estuaire de l'Escaut est un estuaire en voie de restauration. L'étude s'intéresse à l'écologie de la communauté zooplanctonique dans le tronçon d'eau douce de l'Escaut, ou, suite à l'amélioration de la qualité de l'eau le copépode calanoide Eurytemora affinis est devenu dominant depuis 2007 et les copépodes cyclopoïdes ont diminués en abondance. Nous avons cherché à trouver quels facteurs environnementaux expliquent ce changement de la composition de la communauté zooplanctonique. Les résultats d'analyses RDA et GLM entre les abondances des taxons zooplanctoniques et les facteurs environnementaux montrent un lien étroit entre l'augmentation de l'abondance d'E. affinis et l'augmentation des concentrations en oxygène ainsi que la diminution des concentrations en N-NH4. En fait, le tronçon amont de l'estuaire est devenu 'permissive' pour le développement d'E. affinis à partir ou la concentration en O2 a dépassé le seuil de 4 mg L-1 et la concentration en N- NH4 est restée en dessous de 2 mg L-1. La cause du déclin en abondance des cyclopoids reste à trouver. Dans l'Escaut, le phytoplancton est fortement dominé par les diatomées, mais la concentration en Si dissoute s'avère parfois limitant. La question se pose sur quelles composantes de la communauté phytoplanctonique le zooplancton dominant se nourrit. La sélectivité de broutage d'E. affinis a été quantifiée à l'aide d'expériences d'incubation et des quantification de contenu pigmentaire à l'aide d'HPLC. E. affinis sélectionne des diatomées au sein de la communauté phytoplanctonique et en moindre mesure des cryptomonades. L'impact de la population d'E. affinis sur le stock de phytoplancton - et sur les diatomées dominantes- est < 4.5 % jour-1, ce qui implique que dans le tronçon d'eau douce de l'Escaut le zooplancton n'est pas limité par la nourriture et ne présente pas de limitation pour le développement les niveaux trophiques supérieurs. Certains taxons phytoplanctoniques (chlorophycées, par exemple) sont apparemment stimulés en croissance par la présence d'E. affinis dans les bouteilles expérimentales et l'impact précis d'E. affinis sur le phytoplancton non-diatomées est moins clair. L'activité de broutage du microzooplancton a également été testée avec des expériences d'incubation. Son impact sur la communauté phytoplanctonique est variable en intensité et en sélectivité, nécessitant plus d'expérimentation. / The Scheldt is an estuary on way of recovery. The study concerns the ecology of the zooplankton community in the freshwater reach of the estuary. In parallel to water quality improvement, the copepod Eurytemora affinis has become dominant since 2007 and abundance of cyclopoid copepods has decreased. We tried to find out which environmental factors had caused these changes in the zooplankton community composition. The results of RDA and GLM analysis between the abundance of zooplankton taxa and the environmental factors showed a strong link between E. affinis abundance and the increasing O2 concentration, but also the decreasing NH4-N concentration. The upstream Scheldt became permissive for E. affinis development as soon as oxygen concentration was above the threshold level of 4 mg L-1 and the NH4-N concentration remained below 2 mg L-1. The cause of the decrease in cyclopoid abundance remains unclear. The phytoplankton community of freshwater Scheldt is strongly dominated by diatoms, but the dissolved silica concentration could become limiting for their development. The question arises on which phytoplankton taxa the dominant zooplankton feeds. Grazing selectivity of E. affinis adults and CV was measured by incubation experiments using natural Scheldt water and by gut pigment content quantification. Phytoplankton taxa concentration was quantified by HPLC. E. affinis selects diatoms and sometimes cryptophytes. The impact of the E. affinis population on the phytoplankton standing stock is < 4.5% d-1, which means that the zooplankton community is not food limited and hence does not present a limitation to the development of higher trophic levels. The grazing activity of the microzooplankton community has also been measured by incubation experiments. Its impact on the freshwater Scheldt phytoplankton community is variable in intensity and in selectivity, and clearly needs further investigation.

Les potentiels de nouveaux moyens d’investigation en sciences de l’environnement, tel que la géochimie des isotopes stables du Cu et du Zn et l’étude de la spéciation des éléments en trace métalliques (ETM) par titrage acidimétrique sont évalués dans le cadre de trois cas d’études, faisant intervenir des matériaux de matrices et de concentrations en ETM variables. Afin de mettre en évidence de très subtiles variations des compositions isotopiques du Cu et du Zn dans les matériaux particulaires variablement pollués, une attention particulière à été voué à la mise au point des méthodes de séparation chimique et d’analyse par MC-ICP-MS. La méthodologie analytique a été développée afin d’exploiter tout les avantages techniques offerts par le spectromètre de masse à l’ULB. Différents modes d’introduction (plasma humide vs plasma sec (Aridus/DSN), d’acquisition des mesures (mode statique ou dynamique) de correction du biais de masse (dopage au Cu, au Zn et au Ga; correction SSBM, SSBC et EEN)ont été évaluées, pour leurs effets sur la précision et la reproductibilité des mesures. D’autres travaux ont permis de quantifier les effets des interférences spectrales et non spectrales par les éléments de la matrice (Ti, Cr, Co,Fe, Ba, Si, Na, Mg et Ca) et par le rapport dopant/analyte en vue de comprendre les sources d’inexactitudes des mesures isotopiques et d’y remédier. Les données isotopiques acquises sur des minerais, sur des (plaques de) dépôts atmosphériques (usine Pb-Zn Metaleurop de Noyelles-Godault), sur des sédiments et des matières en suspension (estuaire de l’Escaut et mer du Nord), révèlent des variations significatives des compositions isotopiques du cuivre et du zinc. Dans l’estuaire de l’Escaut, les variations temporelles (carotte non perturbée, enregistrant la sédimentation sur 30 ans) et spatiales (matières en suspension échantillonnées sur 100 km, selon le profil de salinité) sont caractérisées par des signatures isotopiques en Zn anticorrélées à celle du Cu. Les données peuvent permettre de distinguer le fond géochimique naturel (le « réservoir naturel »), les pollutions diffuses (le « réservoir anthropique commun »- intégrant de multiples sources de contamination en provenance du bassin versant) et certaines pollutions ponctuelles associées à la métallurgie du Zn. Alors que les procédés utilisés en métallurgie sont eux,capable de produire des signatures isotopiques très fractionnées en Zn, ni la diagenèse précoce dans les sédiments, ni les gradients physicochimiques développés lors du mélange des eaux continentales et marines ne sont capables d’affecter significativement la signature isotopique du Cu et du Zn en phase particulaire. Dans de tels milieux, les signatures isotopiques en Cu et Zn (ainsi que celles en Pb) semblent n’être contrôlées que par le mélange conservatif entre le « réservoir naturel » et le « réservoir anthropique commun ». Les données en elles-mêmes constituent la seule base de données isotopiques en Cu, Zn, Pb dans des matériaux particulaires anthropisés estuariens et marins jamais produite à ce jour. Elles permettent de prédire que la signature isotopique en Cu du « réservoir naturel » devrait être légèrement plus enrichie en isotopes lourds que celle du réservoir « anthropique commun » (par analogie au Zn). Si la géochimie isotopique du Cu et du Zn a le potentiel de distinguer différentes sources de pollution, l’évaluation des risques liés à ces pollutions doit tenir compte des formes chimiques des ETM, typiquement mises en évidences par les méthodes d’extraction sélectives (séquentielles, dont le protocole BCR). La méthode alternative proposée pour l’étude de la spéciation, plus versatile (capable de mettre en évidence des phases non prédéfinies et applicable à une variété de matrices plus large) est capable de surmonter plusieurs limitations (dont les problèmes de sélectivité liées au mauvais contrôle de l’acidité du milieu réactionnel) caractéristiques des méthodes traditionnelles. Appliquée à des sédiments marins/estuariens et des sols, la méthode de titrage acidimétrique s’est révélée capable de quantifier les proportions relatives des phases acido-solubles (principal problème des méthodes d’extraction sélectives), ce qui permet d’établir univoquement la spéciation des éléments qui leurs sont associés, d’évaluer la réactivité des ETM vis-à-vis du pH, mais aussi d’évaluer la sélectivité des protocoles d’extraction séquentielle « BCR » et « Tessier ». La méthode de titrage acidimétrique apporte également des informations importantes sur la géochimie des éléments majeurs dans l’estuaire de l’Escaut et met en évidence les particularités minéralogiques des sols pollués en comparaison aux sédiments. Les études de cas démontrent que ces nouvelles techniques ont des applications dans le domaine de la géochimie de l’environnement, mais peuvent également être vouées, sur le moyen/long terme à une utilisation sortant du cadre des sciences exactes. En effet, l’identification/ discrimination des sources de pollutions et l’évaluation des risques de remobilisation des polluants métalliques font partie des nombreuses questions posées par la société aux scientifiques de l’environnement.

Les potentiels de nouveaux moyens d’investigation en sciences de l’environnement, tel que la géochimie des isotopes stables du Cu et du Zn et l’étude de la spéciation des éléments en trace métalliques (ETM) par titrage acidimétrique sont évalués dans le cadre de trois cas d’études, faisant intervenir des matériaux de matrices et de concentrations en ETM variables. Afin de mettre en évidence de très subtiles variations des compositions isotopiques du Cu et du Zn dans les matériaux particulaires variablement pollués, une attention particulière à été voué à la mise au point des méthodes de séparation chimique et d’analyse par MC-ICP-MS. La méthodologie analytique a été développée afin d’exploiter tout les avantages techniques offerts par le spectromètre de masse à l’ULB. Différents modes d’introduction (plasma humide vs plasma sec (Aridus/DSN), d’acquisition des mesures (mode statique ou dynamique) de correction du biais de masse (dopage au Cu, au Zn et au Ga; correction SSBM, SSBC et EEN)ont été évaluées, pour leurs effets sur la précision et la reproductibilité des mesures. D’autres travaux ont permis de quantifier les effets des interférences spectrales et non spectrales par les éléments de la matrice (Ti, Cr, Co,Fe, Ba, Si, Na, Mg et Ca)et par le rapport dopant/analyte en vue de comprendre les sources d’inexactitudes des mesures isotopiques et d’y remédier. Les données isotopiques acquises sur des minerais, sur des (plaques de) dépôts atmosphériques (usine Pb-Zn Metaleurop de Noyelles-Godault), sur des sédiments et des matières en suspension (estuaire de l’Escaut et mer du Nord), révèlent des variations significatives des compositions isotopiques du cuivre et du zinc. Dans l’estuaire de l’Escaut, les variations temporelles (carotte non perturbée, enregistrant la sédimentation sur 30 ans) et spatiales (matières en suspension échantillonnées sur 100 km, selon le profil de salinité) sont caractérisées par des signatures isotopiques en Zn anticorrélées à celle du Cu. Les données peuvent permettre de distinguer le fond géochimique naturel (le « réservoir naturel »), les pollutions diffuses (le « réservoir anthropique commun »- intégrant de multiples sources de contamination en provenance du bassin versant) et certaines pollutions ponctuelles associées à la métallurgie du Zn. Alors que les procédés utilisés en métallurgie sont eux,capable de produire des signatures isotopiques très fractionnées en Zn, ni la diagenèse précoce dans les sédiments, ni les gradients physicochimiques développés lors du mélange des eaux continentales et marines ne sont capables d’affecter significativement la signature isotopique du Cu et du Zn en phase particulaire. Dans de tels milieux, les signatures isotopiques en Cu et Zn (ainsi que celles en Pb) semblent n’être contrôlées que par le mélange conservatif entre le « réservoir naturel » et le « réservoir anthropique commun ». Les données en elles-mêmes constituent la seule base de données isotopiques en Cu, Zn, Pb dans des matériaux particulaires anthropisés estuariens et marins jamais produite à ce jour. Elles permettent de prédire que la signature isotopique en Cu du « réservoir naturel » devrait être légèrement plus enrichie en isotopes lourds que celle du réservoir « anthropique commun » (par analogie au Zn).<p>Si la géochimie isotopique du Cu et du Zn a le potentiel de distinguer différentes sources de pollution, l’évaluation des risques liés à ces pollutions doit tenir compte des formes chimiques des ETM, typiquement mises en évidences par les méthodes d’extraction sélectives (séquentielles, dont le protocole BCR). La méthode alternative proposée pour l’étude de la spéciation, plus versatile (capable de mettre en évidence des phases non prédéfinies et applicable à une variété de matrices plus large) est capable de surmonter plusieurs limitations (dont les problèmes de sélectivité liées au mauvais contrôle de l’acidité du milieu réactionnel) caractéristiques des méthodes traditionnelles. Appliquée à des sédiments marins/estuariens et des sols, la méthode de titrage acidimétrique s’est révélée capable de quantifier les proportions relatives des phases acido-solubles (principal problème des méthodes d’extraction sélectives), ce qui permet d’établir univoquement la spéciation des éléments qui leurs sont associés, d’évaluer la réactivité des ETM vis-à-vis du pH, mais aussi d’évaluer la sélectivité des protocoles d’extraction séquentielle « BCR » et « Tessier ». La méthode de titrage acidimétrique apporte également des informations importantes sur la géochimie des éléments majeurs dans l’estuaire de l’Escaut et met en évidence les particularités minéralogiques des sols pollués en comparaison aux sédiments.<p>Les études de cas démontrent que ces nouvelles techniques ont des applications dans le domaine de la géochimie de l’environnement, mais peuvent également être vouées, sur le moyen/long terme à une utilisation sortant du cadre des sciences exactes. En effet, l’identification/discrimination des sources de pollutions et l’évaluation des risques de remobilisation des polluants métalliques font partie des nombreuses questions posées par la société aux scientifiques de l’environnement. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Dès le Bronze final, on assiste en Europe occidentale à la mise en place d’une géographie culturelle qui positionne les bassins de l’Escaut et de la Meuse moyenne à la charnière des grands complexes traditionnels :atlantique, nordique et continental. <p>Par l'étude du mobilier céramique issu de sites en grande partie inédits (provenant à la fois de fouilles récentes et anciennes) de l'aire géographique considérée, l'objectif principal de notre thèse était de déterminer le paysage socio-économique, son évolution au cours du temps et finalement son insertion dans une mouvance européenne. Des questions sur la circulation des biens mais également sur celle des populations sont dès lors soulevées.<p>\ / Doctorat en Histoire, art et archéologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished