Contaminants, polluants et perturbations anthropiques

EUTES1B5
Semestre impair

Jérôme VIERS
jerome.viers@get.omp.eu
05 61 33 26 24

Gaël LE ROUX
gael.leroux@ensat.fr
05 34 32 37 79

cycle des polluants | biogéochimie | toxicologie | changement climatique | télédétection | stress de la végétation | espèces | éléments traces | mercure

Objectifs d’apprentissage

Le cours proposera une mise en perspective dans l’espace et dans le temps de l’impact de l’Homme sur son environnement, sur la base d’outils innovants (e.g. isotopes, télédétection)

et permettra aux étudiants d’élargir leur expertise à travers une vision interdisciplinaire des problématiques liées aux pollutions par les microplastiques, le mercure ou aux pratiques agricoles.

Prérequis

Aucun prérequis.

Description synthétique des enseignements

En 1995, Paul Crutzen (Prix Nobel de chimie) et son collègue biologiste Eugene Stoermer, ont introduit le terme Anthropocene pour décrire la période dans laquelle nous vivons, et qui a commencé à la fin du 18ème siècle. L’introduction couvrira cette période, sous un angle à la fois historique et expérimental. Après cette introduction, le cours sera divisé en trois parties consacrées à des problématiques environnementales majeures ou des méthodes d’approche innovantes.

La première intervention sera consacrée aux microplastiques et nanoplastiques, qui constituent la face invisible de la pollution globale en plastique. L’utilisation massive de plastique, la défaillance du traitement des déchets associés et le développement des objets à usage unique a conduit à une dispersion massive des micro et nanoplastiques dans l’environnement. Le cours présentera tout d’abord les microplastiques, leurs méthodes de détection, leur origine, leurs modes de dispersion et leur impact potentiel sur la santé et les écosystèmes. Le cour sera complété par des travaux pratiques avec analyse d’échantillons réels, quantification des flux de microplastiques sur la côte Atlantique, l’agglomération toulousaine ou encore les Pyrénées.

La seconde intervention sera consacrée au mercure. Le mercure est un élément naturel particulier en ce sens qu’il est un métal lourd présent à la fois sous forme liquide et gazeuse à température ambiante. Le mercure gazeux est émis par les volcans, mais aussi par les activités humaines (activité minière, combustion).

Le mercure atmosphérique est transféré dans les écosystèmes aquatiques (y compris les océans), où il prend la forme toxique de méthylmercure par l’intermédiaire des microorganismes. Le méthylmercure s’accumule ensuite dans la chaîne alimentaire, atteignant des niveaux toxiques chez les prédateurs tels que les oiseaux marins, les poissons, les mammifères marins et l’Homme. Le cours présentera une vision globale du cycle biogéochimique du mercure, des perturbations anthropiques et de la toxicité du mercure, de l’utilisation de l’isotopie du mercure pour comprendre ce cycle, et discutera brièvement du lien entre changement climatique et cycle du mercure. Les travaux pratiques incluront l’analyse du mercure dans les poissons et les cheveux humains comme marqueurs de risques d’exposition.

La dernière intervention le sera consacrée à la détection et la quantification des contaminants et du stress chimique par télédétection optique des surfaces végétalisées. La première partie du cours sera consacrée à l’impact des contaminations sur les paramètres biophysiques et biochimiques à l’échelle de la plante comme de la couverture végétale (espèce et assemblage, densité). La deuxième partie du cours sera consacrée à la mesure optique (du terrain au satellite) et au lien entre variables biophysiques et biochimiques. Les mesures spectrales seront détaillées. Enfin, la dernière partie se focalisera sur la méthode de caractérisation de la végétation par télédétection (modélisation, classification, régression) dans l’objectif de détecter et quantifier les stress ou les modifications des espèces.

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