Approche pluridisciplinaire pour évaluer la présence et l’impact des micropolluants dans la Loire – projet AROME

L’objectif du projet de recherche pluridisciplinaire AROME consistait à croiser différentes approches scientifiques pour évaluer la présence et l’impact d’un nombre conséquent de micropolluants (pharmaceutiques, pesticides et certains de leurs métabolites, PFAS, biocides, métaux historiques et émergents) dans la Loire au niveau d’Orléans Métropole afin d’étudier l’influence d’une métropole de taille moyenne sur l’un des principaux fleuves français.

Les analyses chimiques ciblées de micropolluants organiques et métalliques ont été complétées par des mesures de bioaccumulation dans des gammares encagés in situ et d’un test d’écotoxicité général (test d’alimentation). Les campagnes d’échantillonnage ont été réalisées entre juin 2022 et février 2023 lors d’un épisode d’étiage sévère et prolongé du fleuve préfigurant les conditions dans lesquelles ce type d’étude pourrait être conduit dans les années à venir avec le changement climatique.

Les analyses chimiques ont mis en évidence la présence de micropolluants historiques (ex. cuivre, zinc, carbamazépine, paracétamol, métolachlore, AMPA) et émergents (ex. gadolinium, métabolite R471811 du chlorothalonil, certains PFAS) dans la Loire. Certains d’entre eux, provenant de l’amont du bassin versant, ont été quantifiés dès le premier point d’échantillonnage. Le test d’écotoxicité a montré un impact négatif sur les gammares dès le premier point d’échantillonnage après un rejet de STEU. En revanche, contrairement à nos attentes, les concentrations globales en micropolluants et l’impact sur les gammares se sont révélés plus faibles à l’aval qu’à l’amont de la métropole en dépit des rejets des 4 principales STEU de l’agglomération. Ces résultats peuvent s’expliquer par un effet de dilution en lien avec la résurgence d’une eau de nappe à l’aval d’Orléans, probablement perceptible en raison de l’étiage sévère du fleuve. Les variations de la température de l’eau, le changement du profil de contamination et la modification des effets sur les gammares sont venus étayer cette hypothèse.

Cette étude a ainsi confirmé l’intérêt d’une approche pluridisciplinaire et encourage fortement à combiner les approches chimiques et biologiques pour une meilleure interprétation des résultats dans les études futures.

The aim of the AROME multidisciplinary research project was to combine different scientific approaches to assess the presence and impact of many micropollutants (pharmaceuticals, pesticides and some of their metabolites, PFAS, biocides, heavy and emerging metals) in the Loire River at Orléans Metropole, in order to study the influence of a medium-sized metropolis on one of France’s main rivers.

In addition to chemical analyses of organic and metallic micropollutants, bioaccumulation measurements in in situ caged gammarids and a general ecotoxicity test (feeding test) were implemented. The sampling campaigns were carried out between June 2022 and February 2023 during an episode of severe and prolonged low-water level in the river, anticipating the conditions under which this type of study could be conducted in the years to come with climate change.

The chemical analyses revealed the presence of historical (e.g. copper, zinc, carbamazepine, paracetamol, metolachlor, AMPA) and emerging micropollutants (e.g. gadolinium, chlorothalonil metabolite R471811, some PFAS) in the Loire. Some of these, coming from upstream part of the watershed, were quantified at the first sampling point. The ecotoxicity test showed a negative impact on gammarids from the first sampling point following discharge from a WWTP. On the other hand, contrary to our expectations, overall concentrations of micropollutants and the impact on gammarids were lower downstream than upstream of the urban area, despite discharges from the 4 main WWTPs. These results may be explained by a dilution effect linked to the resurgence of groundwater downstream of Orléans, which is probably perceptible due to the low-water level in the Loire River. Variations in water temperature, changes in the contamination profile and changes in the effects on gammarids all support this hypothesis.

This study has thus confirmed the value of a multidisciplinary approach and encourages the combination of chemical and biological approaches for a better interpretation of the results in future studies.