Le fond des rivières et autres plans d’eau, permanent ou non est loin d’être un milieu inerte. Les sédiments (cailloux, graviers, sables, limons) en contact avec l’eau constituent un milieu en étroite interaction avec le cours d’eau, le plan d’eau. Les échanges existant entre l’eau de surface et l’eau présente dans le milieu sédimentaire (eau interstitielle) contribuent à la qualité chimique du système aquatique.
Les sédiments ont un rôle sur la qualité de l’eau de par l’action des organismes qui y séjournent. Florian Mermillod-Blondin s’intéresse à toutes ces populations, constituées de vers aquatiques (oligochètes), de crustacés comme le gammare ou l’aselle, de larves d’insectes comme les chironomes, (larves de diptères). Les fonds des cours d’eau sont aussi recouverts de phytoplancton et de végétaux qui contribuent à la transformation de la matière. Sans oublier les bactéries, dont le pouvoir de transformation est immense.
La compréhension des interactions de ces organismes, microbiens, végétaux ou animaux, avec la matière organique (débris végétaux présents dans le milieu) et les éléments minéraux, est nécessaire pour comprendre le fonctionnement des systèmes, pour savoir pourquoi ils évoluent dans telle ou telle direction.
Distribution de l’oxygène
Il s’agit par exemple de comprendre la distribution de l’oxygène dissous dans des milieux à priori plutôt pauvres en cet élément. La présence d’oxygène en plus ou moins grande proportion peut favoriser (ou inhiber pour certains micro-organismes) le développement de tel ou tel groupe de bactéries, de tel ou tel organisme animal ou végétal.
Une caméra pour explorer les sédiments
C’est ainsi que Florian Mermillod-Blondin a découvert que les conditions physico-chimiques dans les sédiments étaient modifiées par la présence d’organismes animaux. Par exemple, des expérimentations de laboratoire couplées à des observations de terrain à l’aide de piézomètres transparents équipés d’une camera ont montré que des réseaux de galeries produits par des vers dans des sédiments fins permettaient d’augmenter les transferts d’eau, l’apport d’oxygène dissous et l’activité des micro-organismes dans le milieu sédimentaire.
Ces résultats ont permis de conclure que la présence de vers oligochètes ( qui ont peu de soies) pouvait empêcher le colmatage de certains équipements, comme les bassins d’infiltration en eaux pluviales, installés dans plusieurs zones industrielles de l’agglomération lyonnaise. L’infiltration des eaux pluviales est indispensable pour éviter la surcharge des réseaux d’évacuation dirigés vers les stations d’épuration. Cependant, comme les eaux pluviales transportent des particules fines, des phénomènes de colmatage physique peuvent apparaître dans les bassins d’infiltration. Les populations d’organismes qui, en secret, maintiennent la porosité des sédiments peuvent donc d’une part limiter ces effets mais aussi stimuler les processus auto-épuratoires de dégradation de la matière organique.
