Chapitre I : Synthèse bibliographique
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La diagenèse précoce mêle des mécanismes physiques (tassement et consolidation) et
biogéochimiques (minéralisation de la matière organique). Ces derniers correspondent à une
succession de réactions induites ou catalysées par les bactéries et les micro-organismes.
1-4-1-1 La consolidation :
Lorsque des sédiments sont chargés avec le poids d’une couche d’une certaine épaisseur, qui se
dépose très rapidement, il se crée une surpression dans l’eau interstitielle des sédiments sousjacents. Cette surpression se dissipe lors de la consolidation, pendant laquelle l’eau interstitielle
est drainée et s’écoule vers la surface de la couche. La charge passe de l’eau aux particules des
sédiments qui se compactent, causant le tassement des sédiments par consolidation (Figure 2).
Figure 2: Consolidation suite à la déposition rapide d’une nouvelle couche de sédiments (Dueri,
2003).
Il faut distinguer les deux types de consolidation : celle qui se produit dans les sédiments sousjacents sous le poids ajouté de la couche superposée et la consolidation de la nouvelle couche
causée par son propre poids. La première est à considérer avec une attention particulière, car la
consolidation de la couche contaminée peut introduire des contaminants dans la couche propre.
La consolidation de la couche propre peut par contre accélérer le transport de contaminant
éventuellement injecté suite à la consolidation de la couche contaminée.
La consolidation est un phénomène d’une durée limitée. Ainsi, l’advection aura lieu dans une
première phase qui peut durer quelques semaines ou quelques mois selon l’épaisseur, la
compressibilité et la perméabilité des sédiments. (Dueri, 2003). Elle peut induire le transport de
contaminants par advection.
La régularité temporelle du taux de sédimentation est une condition à l’utilisation du sédiment
comme enregistreur de la pollution. Ceci s’applique non seulement aux travaux utilisant les
teneurs en métaux des différents horizons sédimentaires, mais aussi à ceux qui utilisent une
couche superficielle de quelques centimètres (Cossa et Lassus, 1989).
1-4-1-2 Minéralisation de la matière organique
1-4-1-2-1 Rôle de la bioturbation :
La couche supérieure des sédiments est habitée par des organismes qui remuent perpétuellement
le sédiment : c’est le phénomène de bioturbation. Elle se produit dans une profondeur qui peut
atteindre un mètre dans le sédiment. Mais, elle est plus importante dans les dix premiers
centimètres (Libes, 1992). La bioturbation englobe l’ensemble des perturbations des couches
sédimentaires induites par l’activité des organismes vivant à la surface ou dans les sédiments
(Duport, 2006) (Figure 3), et qui tendent à homogénéiser les concentrations en contaminants
dans le sédiment (Cossa et Lassus, 1989).
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La diagenèse précoce mêle des mécanismes physiques (tassement et consolidation) et
biogéochimiques (minéralisation de la matière organique). Ces derniers correspondent à une
succession de réactions induites ou catalysées par les bactéries et les micro-organismes.
1-4-1-1 La consolidation :
Lorsque des sédiments sont chargés avec le poids d’une couche d’une certaine épaisseur, qui se
dépose très rapidement, il se crée une surpression dans l’eau interstitielle des sédiments sousjacents. Cette surpression se dissipe lors de la consolidation, pendant laquelle l’eau interstitielle
est drainée et s’écoule vers la surface de la couche. La charge passe de l’eau aux particules des
sédiments qui se compactent, causant le tassement des sédiments par consolidation (Figure 2).
Figure 2: Consolidation suite à la déposition rapide d’une nouvelle couche de sédiments (Dueri,
2003).
Il faut distinguer les deux types de consolidation : celle qui se produit dans les sédiments sousjacents sous le poids ajouté de la couche superposée et la consolidation de la nouvelle couche
causée par son propre poids. La première est à considérer avec une attention particulière, car la
consolidation de la couche contaminée peut introduire des contaminants dans la couche propre.
La consolidation de la couche propre peut par contre accélérer le transport de contaminant
éventuellement injecté suite à la consolidation de la couche contaminée.
La consolidation est un phénomène d’une durée limitée. Ainsi, l’advection aura lieu dans une
première phase qui peut durer quelques semaines ou quelques mois selon l’épaisseur, la
compressibilité et la perméabilité des sédiments. (Dueri, 2003). Elle peut induire le transport de
contaminants par advection.
La régularité temporelle du taux de sédimentation est une condition à l’utilisation du sédiment
comme enregistreur de la pollution. Ceci s’applique non seulement aux travaux utilisant les
teneurs en métaux des différents horizons sédimentaires, mais aussi à ceux qui utilisent une
couche superficielle de quelques centimètres (Cossa et Lassus, 1989).
1-4-1-2 Minéralisation de la matière organique
1-4-1-2-1 Rôle de la bioturbation :
La couche supérieure des sédiments est habitée par des organismes qui remuent perpétuellement
le sédiment : c’est le phénomène de bioturbation. Elle se produit dans une profondeur qui peut
atteindre un mètre dans le sédiment. Mais, elle est plus importante dans les dix premiers
centimètres (Libes, 1992). La bioturbation englobe l’ensemble des perturbations des couches
sédimentaires induites par l’activité des organismes vivant à la surface ou dans les sédiments
(Duport, 2006) (Figure 3), et qui tendent à homogénéiser les concentrations en contaminants
dans le sédiment (Cossa et Lassus, 1989).