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Contribution à  l'étude de l'impact de la pollution chimique sur l'herbier à  Posidonie dans la baie d'Alger

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par Yassine GUENDOUZI
Ecole nationale supérieure des sciences de la mer et aménagement du littoral  - ingénieur d'état 2011
  

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Liste des figures

Figure I.1 : Voies d'accumulation et de transfert d'un toxique dans trois maillons de la chaine trophique (TARMOUL, 2010 ; modifié) : la posidonie, l'oursin 07 commun et l'homme

Figure I.2 : Aspect général d'un herbier à Posidonia oceanica 08
Figure I.3 :
Un rhizome plagiotrope de Posidonia oceanica portant des racines ainsi que

des rhizomes orthotropes avec des faisceaux de feuilles à leurs extrémités 09

Figure I.4 : Structure d'un faisceau de feuilles de Posidonia oceanica .. 10

Figure I.5 : La matte de posidonie 10

Figure I.6 : Floraison de Posidonia oceanica 11
Figure I.7 :
Distribution géographique de Posidonia oceanica en méditerranée (GIS

Posidonie in BOUDOURESQUE, 2010) 11
Figure I.8 :
Schématisation des principaux rôles de l'herbier de Posidonie dans

l'équilibre écologique des fonds littoraux méditerranéens (GIS Posidonie, in

CHARBONNEL et al., 2000) 13

Figure II.1 : Situation géographique de la baie d'Alger (Google Earth, 2011) 16

Figure II.2 : Nature du fond de la baie d'Alger (d'après MAOUCHE, 1987 - modifiée) 17
Figure II.3 :
Schéma synthétique de la dynamique littoral dans la baie d'Alger (d'après

BELKESSA, 2005 - modifiée) .. 18

Figure II.4 : Cimenterie de Rais Hamidou (Photo : LAMOUTI) .. 19

Figure II.5 : Stratégie d'échantillonnage et localisation des stations de prélèvement des

deux zones étudiées 22
Figure II.6 : (A)
prélèvement de sédiment ; (B) boite en plastique (pour le prélèvement)

; (C) piluliers en verre (pour la conservation après lyophilisation 23

Figure II.7 : Récupération des rhizomes 24

Figure II.8 : Récupération des gonades d'oursins 24

Figure II.9 : (A) Lyophilisateur ; (B) Broyeur centrifuge à billes 25

Figure II.10 : Procédure de digestion du sédiment et du matériel biologique pour la détermination du mercure total par CV-AAS 27
Figure II.11 :
Procédure de digestion du sédiment et du matériel biologique pour la

détermination de Plomb et Zinc par AAS 29

Figure II.12 : Droite d'étalonnage du Mercure 31

Figure II.13 : Droite d'étalonnage du Plomb pour le biote .. 31

Figure II.14 : Droite d'étalonnage du Plomb pour le sédiment .. 31

Figure II.15 : Droite d'étalonnage du Zinc .. 31

Figure II.16 : Réactifs de GRIESS pour le dosage de nitrite 34

Figure II.17 : Droite d'étalonnage de l'Ammonium 35

Figure II.18 : Droite d'étalonnage de Nitrite ... 35

Figure II.19 : Droite d'étalonnage de Nitrate . 36

Figure II.20 : Droite d'étalonnage d'Orthophosphate . 36

Figure II.21 : Droite d'étalonnage du Silicium dissous 36

Figure II.22 : (A) Balance; (B) Filtre WHATMAN GF/C 36

Figure II.23 : (A) four à moufle ; (B) creuset en porcelaine 37

Figure III.1 : Histogramme comparant les concentrations moyenne de Mercure (Hg) en ìg/g P.S dans les sédiments des zones étudiées avec les zones de référence non polluées : Corne d'Or (baie de Bou-Ismail, Algérie in TARMOUL, 2010) ; Canari (Corse, France in LAFABRIE, 2007) . 39

Figure III.2 : Histogramme représentant les concentrations moyenne de Plomb (Pb) en ìg/g P.S dans les sédiments des zones étudiées avec la zone de référence : baie d'Alger (BOUDJELLAL et al., 1992), Alger plage (SOUALILI et al., 2008) et frange littorale Nord-Ouest du Golf de Tunis (RAIS et GUEDDARI, 1992) 40

Figure III.3 : Histogramme de comparaison des concentrations moyennes de Zinc (Zn) en ìg/g P.S dans les sédiments des zones étudiées avec la zone de référence Corne d'Or (TARMOUL, 2010) et le seuil de contamination (MOORE et RAMAMOORTHY, 1984 in ALZIEU et al., 1999) .. 41

Figure III.4 : Indice de Contamination en Mercure (Hg) des sédiments des zones étudiées par rapport aux zones de référence : Corne d'Or (baie de BouIsmail, Algérie in TARMOUL, 2010) et Canari (Corse, France in LAFABRIE, 2007) .. 42

Figure III.5 : Indice de Contamination en Plomb (Pb) des sédiments des zones étudiées par rapport aux zones de référence : Sidi Fredj et Tamentfoust (SOUALILI et al., 2008) . 42

Figure III.6 : Indice de Contamination en Zinc (Zn) des sédiments des zones d'étude par rapport à la zone de référence Corne d'Or (TARMOUL, 2010) et le seuil de contamination (MOORE et RAMAMOORTHY, 1984 in ALZIEU et al., 1999) . 43

Figure III.7 : Histogramme décrivant les concentrations en Mercure des rhizomes dans les zones étudiées avec les zones de référence : Corne d'Or (baie de BouIsmail, Algérie in TARMOUL, 2010) et Calvi (Corse, France in LAFABRIE, 2007) .. 45

Figure III.8 : Histogramme comparant les concentrations de plomb dans les rhizomes des zones étudiées avec les zones de référence : Calvi, (France in WARNAU et al., 1995 et LAFABRIE, 2007) 46

46

Figure. III.9 : Histogramme comparant les concentrations de zinc dans les rhizomes dans nos zones étudiées avec les zones de référence : Corne d'Or (baie de Bou-Ismail, Algérie in TARMOUL, 2010) et Calvi, (France in WARNAU et al., 1995) .

Figure III.10 : Histogramme comparant les concentrations de mercure dans les gonades

d'oursin commun des zones étudiées avec celles des zones de référence :

Corne d'Or (baie de Bou-Ismail, Algérie in TARMOUL, 2010) et Calvi

(Corse, France in WARNAU et al., 1995) 48

Figure III.11 : Histogramme comparant entre les concentrations en Plomb dans les

gonades d'oursin commun des zones étudiées avec celles de la zone

de Calvi (Corse, France in WARNAU et al., 1995) et port de cap de

l'eau (Maroc in DEMNATI et al., 2002) . 49

Figure III.12 : Histogramme comparant les concentrations de zinc dans les gonades

d'oursin commun étudiées avec celles des zones de référence :

Corne d'Or (baie de Bou-Ismail, Algérie in TARMOUL, 2010) et,

Marseille (France in WARNAU et al., 1995) .. 50

Figure III.13 : Histogramme représentant le facteur de biosédiment de Hg, Pb et Zn

chez la posidonie et l'oursin dans la zone d'Alger plage 51

Figure III.14 : Histogramme décrivant le facteur de biosédiment de Hg, Pb et Zn chez

la posidonie et l'oursin dans la zone de Rais Hamidou 51
Figure III.15 :
Variation de Nitrite, Nitrate et Orthophosphate des eaux de surface

d'Alger plage 53

Figure III.16 : Variation d'Ammonium des eaux de surface d'Alger plage . 53

Figure III.17 : Variation de silicate des eaux de surface d'Alger plage 54

Figure III.18 : Variation de Nitrite, Nitrate et Orthophosphate des eaux de surface de

Rais Hamidou 54

Figure III.19 : Variation d'Ammonium des eaux de surface de Rais Hamidou . 54

Figure III.20 : Variation de Silicate des eaux de surface de Rais Hamidou 55

Figure III.21 : Histogramme présentant les concentrations en Ammonium (NH4 +) dans

les deux zones étudiées . 55
Figure III.22 :
Histogramme des concentrations en nitrite (NO2 -) dans les deux zones

étudiées . 56
Figure III.23 :
Histogramme des concentrations en nitrate (NO3 -) dans les deux zones

étudiées . 57
Figure III.24 :
Histogramme des concentrations en Orthophosphate (PO43-) dans les

deux zones étudiées .. 57

Figure III.25 : Courbe de tendance entre le N et P dans la zone d'Alger plage 58

Figure III.26 : Courbe de tendance entre le N et P dans la zone de Rais Hamidou 58

Figure III.27 : Histogramme des concentrations en silicium dissout (SiO2) dans les

deux zones étudiées .. 59 Figure III.28 : Courbe de tendance entre le PO43- et SiO2 dans la zone d'Alger plage .... 59 Figure III.29 : Histogramme des concentrations des MES (mg/l) dans les deux zones

étudiées 60
Figure III.30 :
Histogramme des concentrations de MO (mg/l) dans les deux zones

étudiées . 62
Figure III.31 :
Histogramme des rapports MO/MES en % dans les deux zones étudiées 62

La pollution des écosystèmes marins et littoraux est un problème environnemental majeur ; qui représente un véritable danger pour la santé publique, les facteurs qui en sont responsables ne cessent de s'accroître, surtout par l'action anthropique, en raison principalement de la pression démographique et du développement technologique des villes, plus accentuées sur les zones côtières.

La zone méditerranéenne a été classée par le PNUE comme l'une des cinq régions du monde où les problèmes environnementaux sont les plus graves, alors que la mer Méditerranée est classée parmi les sept mers les plus menacées (BOUDOURESQUE, 1996).

Ces dernières décennies, les activités anthropiques (la pollution du milieu marin, la pêche irresponsable, l'urbanisation anarchique du littoral, etc.), ont rendu les écosystèmes Méditerranéens dangereusement vulnérables.

La côte algérienne est située dans le bassin Algeroprovençal (Méditerranée occidentale), partie intégrante de la Méditerranée qui est concernées de facto par les préoccupations d'ordre environnementales de l'ensemble de la région.

Le long de la côte algérienne (1622,8 km), diverses sources de pollution ont des impacts non négligeables sur le milieu marin. Les villes côtières les plus polluées sont principalement Annaba, Alger et Oran.

La zone d'étude (Baie d'Alger) est une région qui reçoit quotidiennement des flux de pollution de différents types, essentiellement les rejets urbains et industriels (d'oued el Harrach et el Hamiz, de port d'Alger, la cimenterie de Rais-Hamidou,...), les rejets d'origine agricoles lors des lessivages des bassins versants sont aussi non négligeables, ainsi que la pollution directe par l'homme (plage de baignade, complexes touristiques, etc.)

La contamination métallique des écosystèmes aquatiques a attiré l'attention de chercheurs d'horizons très différents. Elle constitue en effet l'un des aspects de la pollution le plus menaçant pour ces milieux. Par ses effets toxiques, elle est capable d'engendrer des situations critiques voire dangereuses. Contrairement à de nombreux toxiques organiques, les éléments en traces métalliques ne sont pas totalement éliminés par voie biologique et par conséquent sont sujets à un effet cumulatif dans les diverses compartiments de l'écosystème (eau, sédiment, faune et flore).

La biosurveillance de la qualité des eaux littorales nécessite l'utilisation d`espèces bioindicatrices de la qualité des écosystèmes, afin d'évaluer l'état de pollution.

La magnoliophyte Posidonia oceanica est un bioindicateur résistant à la contamination métallique (FERRAT et al., 2002) présentant un fort pouvoir de concentration en éléments traces, proportionnel aux teneurs présentes dans le milieu (PERGENT-MARTINI et PERGENT, 2000).

L'échinides Paracentrotus lividus étant un brouteur de posidonie, présentant un potentiel bioaccumulateur assez considérable, pouvant fournir ainsi des renseignements précieux sur les transferts trophiques des différents polluants étudiés (WARNAU et al., 2006) .

Notre travail est une modeste contribution à l'évaluation du degré de pollution chimique au sein de l'écosystème à Posidonia oceanica de deux zones d'études situées dans la baie d'Alger (Alger plage et Rais-Hamidou), afin de permettre une meilleure connaissance de l'état de santé des herbiers et du milieu où ils se trouvent, pour une meilleure gestion et protection du littoral.

Pour cela nous avons procédé à : l'estimation de la contamination métallique par la méthode de spectrophotométrie d'absorption atomique (SAA) dans trois compartiments (La posidonie, l'oursin et le sédiment), la détermination d'indice de contamination, facteur du bio-sédiment contribue à l'évaluation d`une éventuelle pollution qui est susceptible de menacer l'écosystème à posidonie au niveau des deux zones d'étude.

Nous avons également analysé les teneurs en sels nutritifs, la matière en suspension et la matière organique ; afin de déterminer l'origine et la nature de la pollution causée par ces derniers.

I.1. LA POLLUTION CHIMIQUE MARINE

I.1.1. LA POLLUTION MARINE

La pollution marine a été définie par la Commission Océanographique Internationale de l'UNESCO comme étant : « ... l'introduction par l'homme Dans le milieu marin (y compris les estuaires), directement ou indirectement, de substances ou d'énergie dans l'environnement marin pouvant entraîner des effets délétères, tels que dommages aux ressources biologiques, dangers pour la santé humaine, entraves aux activités maritimes, y compris les pécheries, détérioration des qualités de l'eau de mer pour son utilisation et réduction des possibilités dans le domaine des loisirs » (UNESCO, 1973).

Il existe plusieurs types de la pollution marine : pollution chimique, pollution physique, et pollution biologique.

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.