THE S E
prést:ntée
A L'INSTITUT DES SCIENCES DE LA NATURE DE L'UNIVERSITE DE NANTES
par
Mariline DIARA
pour obtenir
LE TITRE DE DOCTEUR 3èmt: CYCLE
spécialité : Océanologie
(..,Ù·
'"
nE'n... en~ .
ECHANGES HYDROLOGIQUES ET SEDIMENTOLOGIQUES
ENTRE L'ESTUAIRE DE LA LOIRE ET SES ZONES MARGINALES
(VASIERES - ETIERS - MARAIS)
------- ---.----''"'''~'----~
C01'~SE;L AFRICAiN ET MALGACHE 1
rO',Ii~ !.·[~1'·JSEJGI\\jEiV1ENT SUPERiEUR 1
Co t\\. M. E. S. -
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v.v.~ ... l
soufenue fe'TFnovembre 1983. devant la Commission d'Examen:
M. F. OTTMANN. Professeur. Université de Nantes
Président
M. D. GOULEAU. Chargé de RC (CNRS), Université de Nantes
Rapporteur
M. C. LATOUCHE. Maitre de RC (CNRS), Université dt: Bordeaux
M. M. MEYBECK. Maitre-Assistant. ENS Paris
Examinateurs
M. J.
BOURGOUIN. Ingénit:ur Général du S.H.O.M.
Président du CSEEL

---

Mes remerciements s'adressent à
~onsieur
le Professeur F .OTTMANN qui m'a accueilli dans son laboratoire
et m'a permis d'accomplir ce travail dans de très bonnes conditions,
Monsieur D. GOULEAU, Chargé de Recherche au C.N.R.S., qui m'a constamment
aidé et conseillé au cours de cette étude, au laboratoire comme sur le terrain,
Messieurs
C.
LATOUCHE,
Maître
de
Recherche au C. N. R. S., et M. MEYBECK,
Maître
-
Assistant
à
l'E. N. S.
de
Paris
qui
ont
accepté
de
juger cette étude et de
participer au Jury,
Monsieur
J.
BOURGOIN,
Ingénieur
Général
du
S.H.O.M.
et
Président
du-
Comité
Séientifique
de
l'Environnement
et
de
l'Estuaire
de
la
Loire
(C.S.E.E.L.)
qui a permis le financement de cette étude (1981),
et me fait l'honneur de sa présence
dans le Jury,
Monsieur
J.F.
GUILLAUD
du
C.N.E.X.O.,
Délégué
auprès
du
C.S.E.E.L,
dont les conseils m'ont aidé au cours de ce travail, et qui a facilité le financement
en
1982,
la
D.G.R.S.T.
qui,
par
l'attribution
d'une
allocation
de
recherche,
m'a permis de réaliser cette étude.
Je
remercie
vivement
les
étudiants et le personnel
du
laboratoire de Géologie
Marine dont j'ai pu apprécier l'aide, tout au long de ce travail.
Mes remerciements à Mme I.TRUQUET du laboratoire de l'I.S.T.P.M. qui m'a initiée
et conseillée pour les dosages à "l'Autoanalyser II Technicon".

---

SOMMAIRE
CHAPITRE l - Introduction
7
1
- But du travail
9
2
- Cadre géomorphologique
.
11
3
Cadre géologique
.
11
4
Cadre hydrologique
.,
.
11
5
Les étiers et leur marais
.
14
6
Le choix du si te
.
18
CHAPITRE II - Méthodologie
19
l
- Dans le système de Lavau
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
1 - Sur le terrain
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
2 - En laboratoire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
II - Dans les systèmes de Cordemais et du Dareau
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
1 - Sur le terrain
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
2 - En laboratoire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
PREMIERE PARTIE - HYDROLOGIE
29
CHAPITRE III - Hydrodynamique
31
1
- Terminologie des termes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
2
- Paramètres intervenant dans l'hydrodynamique des étiers étudiés
..
31
3
- L'influence de la marée dynamique dans les étiers
41
4
- Bilan hydrodynamique
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
5
- Conclusions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
CHAPITRE IV - La température
63
l
- Les variations de température dans le système de Lavau
.
65
1 - Le cycle tidal
.
65
2 - Le cycle annuel
.
65
3 - Evolution des températures à l'intérieur du système
.
68
II - Les variations de temp'
~~'.:
les systèmes de Cordemais et du Dareau
.
69
III- Conclusions
~\\I': ...-!--:.'.':~i~..'
.
70
. ,,-" /----
-'",,-
"
r .
' }
'<-, / /
" , , ,
CHAPITRE V - Le pH
r,:.'
\\ / \\
71
'l'J f.I c Il '.J1 1··
\\ . ' ".
' .
-
.
, , / ' .
l
- Les variations du Wb ~~te~~e-de
Lavau
.
73
1 - Le cycle tidall~.:.,;. :, .. ~ /.,
.
73
2 - Le cycle annuel'~.,'.'>,
;?:i
.
73
3 - Evolution du pH'4'ans
e!Z1~~/du système
.
76
II - Les variations du pH dans,,~I~~èmes
de Cordemais et du Dareau'
.
77
1 - A Cordemais
~
.
77
2 - Au Dareau
.
77
III- Conclusions
.
78
CHAPITRE VI -
Les M.E.S.
79
l
- Nature des M.E.S. dans le système de Lavau
.
81
1 - Fraction fine/fraction grossière
.
81
2 - Teneurs en carbonates
.
81
3 - Pertes au feu
.
81
4 - Les minéraux argileux
.
81
5 - Conclusions
.
83
II - Les variations des M.E.S. dans le système de Lavau
.
84
1 -
Le cycle tidal
.
84
2 - Le bilan sédimentaire saisonnier
.
89
3 - Bilan érosion - sédimentation dans l'étier
.
96
4 - Evolution des M.E.S. entre le marais et l'embouchure
.
98
5 - Conclusions
.
99
III- Les M.E.S. dans le système de Cordemais et du Dareau
.
100
1 - A Cordemais
.
100
2 - Au Dareau
.
102
IV - Comparaison des trois systèmes
.
103

---

CHAPITRE VII - La chlorosi té
107
l
- La
chlorosité dans l'étier et le marais de Lavau
107
1 - Le cycle tidal
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
107
2
Le cycle saisonnier
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111
3 - Evolution de la chlorosité entre l'embouchure et le marais
.. .... .....
114
4 - Bilan quantitatif
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
114
5 - Conclusions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
116
II
-
Les
variations
de
la
chlorosité
dans
les
systèmes
de
Cordemais
et
du
Dareau
117
l - A Cordemais
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
117
2 - Au Dareau
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
118
III-
Comparaisons
entre
les
trois
systèmes
de
Lavau,
Cordemais
et
Dareau
119
DEUXIEME PARTIE - LES PARAMETRES BIOCHIMQlUES
CHAPITRE
VIII - Les pigments chlorophylliens
121
l
Les pigments chlorophylliens dans le système de Lavau
.
123
1 - Les variations saisonnières
..............................••..........
123
2 - Facteurs contrôlant la production primaire
.........................•.
126
II
- Les variations saisonnières des pigments chlorophylliens dans les systèmes
de Cordemais et du Dareau
.
126
III - Conclusions
.
127
CHAPITRE IX - L'oxygène dissous
129
l
- L'Oxygène dissous dans le système de Lavau
.
131
l - Le cycle tidal
.
134
2 - Le cycle annuel
.
134
3 - Evolution de l'oxygène dissous à l'intérieur du système étier-marais
.
137
4 - Bilan quantitatif de l'oxygène dissous
.
137
5 - Conclusions
................................•..........................
138
II
L'oxygène dissous dans les systèmes de Cordemais et du Dareau
.
140
l - A Cordemais
.
140
2 - Au Dareau
.
140
III - Comparaisons entre les trois systèmes
.
141
CHAPITRE X - La silice dissoute
143
l
- Variations de la silice dissoute dans le système de Lavau
.
145
l - Le cycle tidal
.
145
2 - Le cycle annuel
.
147
3 - Evolution de la silice dissoute entre le marais et l'embouchure
.
153
4 - Bilan quantitatif de la silice dissoute
.
153
5 - Conclusions
........................................•...................
155
II
- Variations de la silice dissoute dans les systèmes de Cordemais et du Dareau .
157
l - Dans le système de Cordemais
.
157
2 - Dans le système du Dareau
.
157
III - Comparaisons entre les trois étiers et leur marais
.
158
CHAPITRE XI - Les composés azotés
161
l
- Les variations des composés azotés dans le système de Lavau
.
163
1 - Cycle tidal des composés azotés
.
153
2 - Cycle annuel des produits azotés à l'embouchure
.
159
3 - Cycle annuel des sels azotés à l'écluse
"
'"
.
171
4 - Variations saisonnières dans le marais
.
175
5 - Evolution des produits azotés entre l'embouchure et le marais
.
176
ô -
Bilan quantitatif de l'azote minéral
.
177
7 - Conclusions
.
181
II
Les variations des sels azotés dans les systèmes de Cordemais et du Dareau
.
134
1 - Variations de l'azote ammoniacal
.
184
2 - Variations des nitrites à Cordemais et au Dareau
.
185
3 - Variations des nitrates à Cordemais et au Dareau
.
185
III - Comparaisons des concentrations en azote minéral des trois systèmes
'"
.
186

---

CHAPITRE XII - Les phosphates
189
l
- Variations des phosphates dans le système de Lavau
..
I9l
1
Le cycle tidal
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
191
2 - Le cycle saisonnier
. . . . . . . .
195
3 - Evolution des t.eneurs en phosphates entre le marais et l'embouchure
197
4 - Bilan quantitatif des phosphates
198
II
- Variations des phosphates dans les systèmes de Cordemais et du Dareau
200
1 - A Cordemais
... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
200
2 - Au Dareau
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
202
III - Comparaisons entre les trois systèmes
.
203
CONCLUSIONS GENERALES
205
Bibliographie
211
Liste des figures
219
Liste des tableaux
225
* * * * * * *

---

AVANT - PROPOS
Au cours des travaux antérieurs,
l'importance des zones marginales de l'estuaire
de la Loire était nettement apparue.
soulevant
le
problème
des
liaisons
entre
Loire
et marais.
Le
Laboratoire
de
Géologie
Marine
avait
donc
l'intention
d'y
consacrer
ses
recherches.
Parallèlement,
le
problème
était
étudié
à
Bordeaux
dans
l'estuaire
de
la
Gironàe
par 1.
Barreau
(thèse
en cours sous
l' autori té
de D.
Gouleau,
Chargé
de
Recherche au C.N.R.S), ce qui permettra des comparaisons ultérieures.
C'est pourquoi,
dans
le
cadre du Comité Scientifique pour l'Etude de l'Estuaire
de
la
Loire
(C.S.E.E.L) présidé par M.
l'Ingénieur Général J. Bourgoin, M. A.
Vigarié,
responsable
du
thème
"
zones
humides
" ,
nous
confiait
une
première
étude,
limitée
aux
échanges
marais
-
étiers
à
l'endroit
des
écluses
(contrat C.S.E.E.L.
1981).
Très
vi te"
ce
suj et apparaissant cormne trop limité,
vu la fermeture fréquente des écluses,
fût
étendu
aux
éGhanges
étiers
estuaires,
et
soutenu
par
le
contrat
C.S.E.E.L.
-
C.N.E.X.O
(1982).
Grâce
à
ces
contrats,
nous
avons
pu
intensifier les
recherches,
mul tiplier
les
points
de
prélèvements
et
les
sorties
dans
les
systèmes
étudiés.
Les
étiers choisis, situés sur la rive Nord de
l'estuaire
interne
sont
trois
systèmes
représentatifs
de
l'évolution
des
phénomènes
estuariens
de
l'amont
vers
l'aval,
et
ont
porté préférentiellement
sur
l'étier de
Lavau,
le plus
aval,
le plus
accessible,
et
offrant
le
maximum
d'échanges.
De plus. il
est
sous
l'influence
des
bras
"
entre
les
lles
qui
en
font
un
système
plus
complexe
où
l'influence
des
roselières
se fait mieux sentir.
Afin
de
mieux
comprendre
les
phénomènes
liés
à
ces
cours
d'eau,
nous
avons
consacré
quelques
sorties
supplémentaires
à
l'étier
de
la Taillée qui
se
jette dans
l'étier de Lavau
-
au
mois
d'avril
1983,
nous
avons
pu le
jauger
et estimer ainsi
les
volumes d'eau y transitant au cours d'une marée,
au
mois
de
septembre
1983,
nous
avons
prélevé
simultanément
des
échantillons dans les étiers de la Taillée,
de Lavau,
et en plusieurs poin~s du système
pendant un cycle tidal.
L'analyse
et
l'interprétation
des
résultats
n'on
pu
être
intégrées
à
cette
thèse, et feront l'objet d'une publication et d'un rapport ultérieurs.

---

CHAPITRE
l
Introduction

---

"Un étier est un petit canal qui aboutit à
la mer ou à un grand fleuve et qui peut
recevoir de petits navires." (le Littré)
Les étiers sont également des canaux qui permettent les échanges hydrologiques, sédimen-
tologiques et biologiques entre la Loire et les marais.
Ceux
que
nous
étudions
sont fermés par des
écluses ou vannages qui
limitent l'accès
au
marais.
C'est
pourquoi,
suivant
la
définition
du
Littré,
nous
conserverons
le
terme d'étier pour le canal en aval de l'écluse,
et le terme de marais pour la zone
amont parcourue par des douves et des canaux.
1 - BUT DU TRAVAIL
Après
le
travail
de
BOUTE LIER
P.
(1979)
qui
a
étudié le rôle des roselières
en
Loire,
il
était
nécessaire
d'élargir
les
recherches
sur
les
phénomènes
existant
entre l'estuaire de la Loire et les systèmes hydrologiques des zones di tes "marginales"
(marais-vasières-roselières)
rendus
complexes,
dans
notre
cas,
par
la
présence
de
vannages
(appelés
communémen't
écluses)
qui
limitent les entrées et les .sorties d'eau
des marais.
Cette
étude
est
donc
centrée
sur
trois
étiers
et
leur marais,
si tués sur la
rive Nord de l'estuaire de la Loire,qui sont,de l'aval vers l'amont (fig r.l) :
- l'étier de Lavau avec le marais du Pré-Neuf et le marais du Syl,
- l'étier de Cordemais avec le m~ais de la Roche,
- l'étier de Dareau et son marais, près de Couëron.
Ces deux derniers étiers sont l'objet d'observations plus succintes et essentiel-
lement comparatives
Etier et marais
t
de Lavau
Etier et marais
de Cordemais
Etier et marais
du Dareau
NANTES
Fig. 1.1 - Situation géographique des étiers et des marais
dans l'estuaire de la Loire.

---

- 10 -
Il
s'agit, à
l'aide
de
certains
paramètres
tels
que
la
température,
le
PH,
la
turbidité,
la
salinité,
l'oxygène
dissous,
les
sels
nutritifs,
la
chlorophylle,
de déterminer les échanges ou apports de la Loire aux marais et des marais à l'estuaire
par l'intermédiaire des étiers.
Nous
mettrons
ainsi
en
évidence
les
problèmes
spécifiques
tels
que
le
rôle
des vasières et des cycles microbiologiques sur la qualité des eaux.
2 - CADRE GEOMORPHOLOGIQUE
Après avoir traversé Nantes,
la Loire franchit le sillon de Bretagne et s'écoule
à
l'ouest
vers
la
mer.
La
grande
inflexion
si tuée
entre Donges
et Paimboeuf assure
une zone de calme sur la rive Nord où s'accumulent les sédiments (BOUTELIER P. 1979).
Le
seuil
morphologique
majeur
entre
St
Nazaire
et
Mindin
détermine un
estuaire
externe
et un estuaire interne qui se subdivise selon GALENNE B. (1974) en trois zones (fig.1.2) .:
-
une
section
"endiguée"
de
Nantes
au canal
de
la Martinière où l'on
note actuellement l'absence d'lles et de vasières,
une
section
"intermédiaire"
de
la
Martinière
à
Paimboeuf.
C'est
dans
cette
zone
que
se
si tuent
les
grands
ensembles
marécageux
les
lles
et
les
nombreux bras morts de la Basse Loire,
-
une
zone di te de "transition" de Paimboeuf à St Nazaire, où le chenal
subi t
diverses
inflexions
dues
à
l'influence structurale armoricaine et à la présence
de bancs de sable.
Les trois étiers étudiés se situent sur la rive droite de la Loire, dans l'estuai-
re
interne
en
amont
de
Donges.
L'étier
de
Lavau
est
à
huit
kilomètres
environ en
amont
de Donges
dans
la
zone
de
"transition",
l'étier de Cordemais
à
sept kilomètres
en amont de
Lavau dans
la zone
"intermédiaire",
et l'étier du Dareau près de Couëron
à hui t
kilomètres
en amont
de
Cordemais et à
douze kilomètres en aval de Nantes dans
la zone "endiguée" (cf. fig Li)
3 - CADRE GEOLOGIQUE
Dans la zone étudiée,
la Loire traverse des formations métamorphiques et graniti-
ques de Bretagne 1 méridionale .
•
C>'
L~~"rplissag~ sé.dimentaire est constitué essentiellement de graviers et de
sables .,/ ;.t!e
base
p. ouvant. \\ atteindre
huit
mètres
d'épaisseur
au-dessus
d'un
bed-rock
si tué ~.~ e ".(j;rAnM-37 mètr.e'f; C.M dans l'axe du paléoli t
de
la Loire
(BITEAU F., 1978).
Une n~']2..e ~att ~~ite aux graviers et sables de base, un niveau de vase molle
termin ,(~l
rem'plissa
,~yrig 1.3 - 1.4). Les étiers étudiés sont creusés dans ces
vases m~e
recent
.',"41 surface.
"\\..é'o
,
\\lz, /
" ' "r:/
\\'..:>
_
4 - CADRE ~~.-
L'hydrologie
des
trois
étiers
dépend
essentiellement
de
celle
de
l'estuaire,
mais
également
des
ruisseaux
provenant
du
Sillon
de
Bretagne
et
des
précipitations
locales.
L'estuaire interne est sous l'influence de la marée dynamique et saline (jusqu'à
Couëron
pour
des
débits moyens).
Par conséquent,
les
trois
étiers subiront également
ces deux phénomènes mais de façon diverse (cf. fig I.2).
Les
courbes
de
marée
sont
dissymétriques
et
montrent
une
durée
rédui te
pour
le
flot
de
cinq heures,
et une prolongation du jusant un peu plus de sept heures
( GALLENNE B., 1974). La pénétration de la marée saline est fonction du débit de la Loire
et
des
coefficients
de
marée
qui
jouent
un
rôle
prépondérant
dans
l' hydrodynamique
des étiers. Comme le souligne LE DOUAREC P.
(1978),
la Loire est un fleuve très irrégu-
lier
caractérisé
par
des
étiages
et
des
crues
d'amplitudes
très
variables,
c'est
pourquoi le débit fluvial est un paramètre plus important que le coefficient de marée.

---

4--ESTUAIRE
INTERNE
.~
LIMITES
.......
de la marée
- .- - SALINE'
- . ;
-
l-'
l-'
..
Fig. 1.2 - Frontières et subdivision de la Loire maritime.

---

s
N
Vieille
Bras du Migron
Il e du Pet i t
LAVAU
rue
Ch~lrel Loi r e
Carne t
Carrière
CMo
-
10
?
20
?
- 30
- 40
Fig. 1.3 - Coupe synthétique
transversale à l'Ouest de Lavau-sur-Loire
(d'après F. Biteau, 1978).
t--'
1\\)
Chenal
Il e de la
Bras de
La Chevaleraie
1
Calotte
Corde.ais
S.S.w
N.N.L
@]
Relllblais
LH.
D
o
Argiles lIolles
10
~
Sables
?.
~
20
?
Jalle (sable et argile)
E2J
~
Sables et graviers
- 30
~
- 40
~
Socle
Fig. 1.4 - Coupe transversale de l'Ile de Cordemais
(d'après F. Biteau, 1978).

---

- 13 -
.J.'1. Nt!Nv.l/.e
.-"-.. "'f:,." A,......
--
.............
....--_.---......-..-...
.
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~
~
II, Il.,..,
-
.. - - - o,..",.s
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--~_v_'_._"e.:...:.:.
ï'ic.
2
3 km.
_---..............
.
".C'''''
. -
-......
,
-------
~........
" "
Fig. !.5- Organisation longi~~dinalede la.Plain~ inondable à l'amon1:
de la Centrale thermique (d.' apres J. "ras. 1983).
o
2
3 km.
Fig.
Lô
Organisation
~sale
~~ansve.
je la ~. laine i~ondable
(d'après J. Gras, 1983).

---

- 14 -
5 - LES ETIERS ET LEUR MARAIS
GRAS
J.
(1983)
distingue
deux
systèmes
d'étiers
et marais
le
long de
la rive
Nord de l'estuaire, caractérisés par une organisation
- de type longitudinal, de l'étier du Dareau à l'étier de la Peille
en aval (fig I.5) ,
de
type
transversal,
de
l'étier
du
Port
à
l'étier
de
la
Taillée,
incluant les étiers de Cordemais et de Lavau (fig 1.6).
Le
système
longitudinal
regroupe
des
étiers
dont
la
disposition
générale
est
parallèle
à
la
Loire, avec
des
marais
dépendants
les
uns
des
autres,
tandis
que
le
système
transversal
correspond
à
des
étiers
perpendiculaires
à
la
Loire
avec
des
marais isolés géographiquement,et par conséquent indépendants les uns des autres.
5.1 - ETIER ET MARAIS DE LAVAU
L'etier
de
Lavau
situé
à
trente
cinq kilomètres
en aval
de Nantes
appartient
au
type
transversal.
Du Sillon de Bretagne,
à soixante mètres
d'altitude,
s'écoulent,
dans
le
bassin
versant
de
trente
huit
kilomètres
carrés, 4
ruisseaux qui
se
jettent
dans
les
différents
canaux
du
marais
de
Lavau,
constitué
en
fait
par
ceux du Pré-
Neuf
et
du
Syl.
Le
marais
du
Pré-Neuf,
d'une
superficie
de
0,69
kilomètre
carré
est
traversé
du
Nord
au
Sud
par
le
canal
de
Lavau,
celui
du
Syl
d'une
superficie
de
4,9
kilomètres
carrés
déverse
ses
eaux
dans
le
canal
du Syl.
Ils
confluent
l'un
vers
l'autre
à
trois
cent
mètres
en
amont
de
l'écluse
de
Lavau.
Al, 250 kilomètre
en aval
de
cette
écluse
l'étier
de
la Taillée rejoint l'étier
de
Lavau qui
se
jette
dans la Loire à 2,350 kilomètres du vannage.
N
N
o
10
15
km
,
...... ......................." '\\
Ile PIPY
\\
'\\
o
05
LA
LOIRE
1;; km
Fig. 1. 7 - Etier et marais de Lavau.

---

- 15 -
Un
vannage,
improprement
appelé
"écluse",
sépare
l'ensemble
hydraulique
en
deux zones
-
à l'aval,
l'étier allant de la vanne à l'estuaire sans aucune obstruc-
tion,
à
l'amont,
un
système
de
canaux
drainant
le
marais.
Al' intérieur
du marais une deuxième "écluse" isole le marais du Syl.
5.2 - ETIER ET MARAIS DE CORDEMAIS (fig I.8)
L'étier de Cordemais,
situé à vingt huit kilomètres en aval de Nantes, appartient
également
au
type
transversal.
Quatre
ruisseaux
s'écoulent
du
Sillon
de
Bretagne
dans le bassin versant de 36 km
et rejoignent le marais de la Roche (3,34 km).
L'étier
de Cordemais se jette dans le bras de
Cordemais
après un parcours d~ 1,5 km.
Le marais de la Roche est isolé de l'étier de Cordemais par un vannage électrique.
N
I l ' - - ..........
N
1
"
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0
5
10
15
km
..........
~ ........ :......'
......
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~
c'
"
.","
......'
km
0
0.5
.:;
LA
LOIRE
Fig. 1.8 - Etier et marais de Cordemais

---

- 16 -
5.3 - ETIER ET MARAIS DU DAREAU (fig 1.9)
L'étier
du Dareau si tué
près
de
Couëron à
un
douzaine
de km en aval de Nantes
appartient
au
type
longitudinal, et i l
est
donc
dépendant
des
marais
voisins.
Il
est
par conséquent
impossible
de déterminer son propre bassin versant et délicat de donner
des
limites
au marais.
Les
observations
faites sur le terrain ont tout de même permis
de
délimiter sa surface
à 6,8 km 2
environ.
L'étier du Dareau. qui permet les échanges
entre
le
marais
et
la
Loire, s'écoule
sur
une
longueur
de
1,6 km avant
de
se
jeter
dans l'estuaire.
La
circulation
des
eaux
dans
le marais
est
très
bien résumée
sur la fig
1.10
par
GRAS
J.,
malgré
la
présence
de
nombreuses
vannes
qui
rend
plus
complexes
les
mouvements de l'eau.
N
N
a
la
.... ....... --
Ile
THERE5E
a
05
km
LA
LOIRE
Fig. I.9 - Etier et marais du Dareau.
5.4 - LE ROLE DES VANNES
Les
vannes
servent
à
contrôler
le ni veau d' eau dans
le
marais
en
la retenant
ou
en
l'évacuant
selon
les
besoins.
En
règle
générale,
les
écluses
sont
ouvertes
pendant toute
la durée
du
jusant
du mois
de
Septembre au mois
de Mai
ou Juin; elles
sont fermées pendant le flot au cours de cette même période.
En été,
lorque le ni veau d'eau du marais est jugé trop bas par les exploitants,
l'éclusier ouvre
les
vannes pendant la marée montante afin de permettre la pénétration
de
l'eau de
la Loire
dans
le
marais
c'est ce que l'on appelle un "envoi de marée".
Les vannes sont refermées à la fin de la marée montante.
Malgré
un
effort
d'organisation
de
la
part
des
éclusiers,
la
fermeture
des
vannes
est
avant
tout
emp irique
et
parfois
aléatoire,
ce
qui
complique beaucoup
les
études.

---

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..., F) c./
Fig.
I. 10 -
La circulation des eaux entre Vert et Dareau
(d'après J. Gras, 1983)

---

- 18 -
6 - LE CHOIX DU SITE
L'étude
porte
sur
trois
étiers,
mais
celui
de
Lavau
et
ses
marais
ont
fait
l'objet d'observations plus approfondies pour les raisons suivantes ..
- La navigabilité : en effet, pour étudier correctement les échanges hydro-
logiques,
il
nous
a
semblé
indispensable
de
pouvoir
descendre
l'étier
jusqu'à
son
embouchure, or seul l'étier de Lavau le permettait.
-
La position au sein de
l'estuaire
:
l'étier de
Lavau,
si tué
le plus
en aval,
est plus sujet
aux interactions océan-fleuve. L'étier du Dareau,
à la limite
de
la
marée
saline,
nous
interessai t
beaucoup
moins,
quant
à
l'étier
de Cordemais,
très
proche
de
la
centrale
EDF
et
par conséquent perturbé par
les rejets
de celle-
ci, correspondait moins à nos recherches en milieu naturel, non modifié.
-
La
structure
géographique
des
marais
les
marais
de
Lavau
et
de
Cordemais,
comme nous
l'avons vu précédemment,
sont bien délimités alors que le marais
du Dareau est difficile à individualiser.
Par
conséquent,
notre
choix
s'est porté
sur
le système
de
Lavau et le nombre
de prélèvements
est de
très
loin supérieur à
celui
des
autres
systèmes
(cf.
ChapItre
II , méthodologie).
..
..
...
...
...
...
...

---

CHAPITRE
II
Méthodologie

---

l - DANS LE SYSTEME DE LAVAU
1 - SUR LE TERRAIN
1.1 - POSITION DES PRELEVEMENTS ET PERIODICITE DES MESURES (fig II.1)
Des
prélèvements
mensuels
ont
eu lieu de Janvier 1982 à Avril 1983,
avec une
sortie supplémentaire pour le jaugeage de l'étier à l'écluse et à l'embouchure.
1
--
Ile
PIPY"""",
--............................
'
.......- ........-:
o
0.5
1.5
k.
Fig. II.1 - Position des prélèvements dans le système de Lavau.
, \\. r..~ ~ 1L'-4/;\\1
.• c.;.'
. , c .
·.'..t-;V~~~;'·~l'étier
~.~-:'N(U$",.j-vons ~rt~des prélèvements horaires, au fond et en surface
pour les diff- ~~s~~~~siéyûdiés, et de plus nous avons réalisé une coupe vertica-
le en
sept po $~ répar~u,r l,tpute la hauteur d' eau pour les matières en suspension
et la chlo!'csi :/,; ~endant un 9'iol;f è.e marée
,A i'a..s:,?nf],tJ,efiç,e des étiers de Lavau et de la Taillée
D,e&- prélèvements ont eu lieu toutes
les heures
pendant
le
flot au fond,
en surface et en sept points répartis sur la verticale.

---

-22-
.Une
sortie
a
eu
lieu le 28.04.83 pour le jaugeage des étiers de Lavau et de
la
Taillée
légèrement
en
amont
de
la confluence
afin
de
connattre
les
apports
de
l'étier de la Taillée dans l'étier de Lavau.
- A l'écluse
Les
prélèvements
ont
été
effectués
toutes
les
heures
pendant
un cycle de
marée,
à
l'aval
de
l'écluse,
au fond
et
en
surface
lorsqu'il
y avait
assez d'eau (l'étier étant parfois à sec en été).
Dans le marais
Les
prélèvements
sont
répartis
en
dix
points.
Ils ont été fai ts
au cours de 1 •après-midi à raison d'un suivi tous les mois, de Mai à Septembre 1982,
ainsi qu'en Décembre 1982 et Janvier 1983.
Du
fai t
de
la
faible
profondeur
des
douves
et
des
canaux
(souvent inférieurs à 50 cm), seuls des prélèvements de surface ont été réalisés.
1.2 - MATERIEL DE TRANSPORT UTILISE
Nous disposons pour cette étude de
-une vedette type "Artaban" (7m-55CV) qui permet d'effectuer des stations
de treize heures à l'embouchure de l'étier.
Elle est positionnée dans l'axe du chenal
grâce à trois ancres,
un
zodiac
puis
un
new-matie
(Moteur
Yamaha-9,5CV)
utilisés
pour
remonter
à
la
confluence
des
étiers
de
la Taillée
et
de
Lavau, - toutes
les
heures
pendant le flot,
_
une
camionnette
J9
qui
reste stationnée quinze
heures
à
l'écluse,
et sert de laboratoire,
une
voiture
personnelle
qui
permet
d'effectuer
les
prélèvements
dans le marais.
1. 3 - METHODE DE PRE LEVEMENTS
Câble
290 __
1.3.1 - A l'embouchure
Cornière
220
lIIétall i que
-Prélèveme~ts_Pe>ur les M. E.!:;. _~_ les Chlorures:
able
Hauteur
les
échantillons
sont
prélévés
à
différents
BB~desS1lS ·du
niveaux de la tranche d'eau grâce
à_ la perche
fond (en CIII)
conçue par -Gouleau. D.Jr~' et 'modi~e :par BOD:tel~ P.
160 ---
Bouchon
(fig. 11.2).
110
rI:3i----Bouteille
plastique
Bracelets en
~~=--caoutchouc
40
Fig. II.2 - Perche de prélèvement d'eau
(d'après Gouleau D., 1975)
20

---

- 23 -
D'autre part, nous prélevons 30 litres d'eau à BM et 30 litres à PM pour étudier
la nature des matières en suspension.
Pour
les
autres
paramètres
analysés,
les
prélèvements
de
surface
sont faits à l'aide d'un seau, et les prélèvements de fond avec une bouteille horizonta-
le "OTTMANN".
- oxygène dissous
Nous
laissons l'eau qécanter pour éviter que les matières
en suspension
trop
importants
ne masquent
le
virage
lors
du
dosage.
Nous prélevons
250
cm
de
cette
eau dans
une
bouteille
brune,
à
l'aide
d'un petit tuyau simple
pour
éviter
toute
formation
de
bulle
d'oxygène.
Nous
fixons
le
prélèvement
selon
la méthode de WINKLER (KI, Mn C12, NaOH).
nutriments
Pour
obtenir
les
résultats
les
plus
exacts
possibles,
nous
filtrons
les
échantillons
sur
le
terrain,
au
moyen
d'appareils
Sartorius
(fig II.3)) qui permettent de filtrer des volumes de 250 cc.
tuyaux souples
~_...,o.I~p_\\nc_e_do(l:"'~IIIIO°<;::;h"_~
.
..
Fil tres
Pompe à pied lunie
"Sartori us "
d'un unomHre
Fig. II.3 - Schéma de montage des appareils "Sartorius·
sur le terrain.
méthode
de
fil tration
après
avoir
laissé
l'eau
décanter,
nous recueillons le surnageant et le passons sur un filtre de 0,45~1 grâce à la pression
donnée
par
une
pompe
à
pied
et contrôlée
par
un manomètre.
Ces échantillons,
ainsi
filtrés, sont gardés au frais pendant la journée.
- La chlorophylle
Grâce
aux
appareils
Sartorius,
nous
pouvons
fil trer
immédiatement tme
quantité
d'un
litre
en opérant quatre fois.
L'eau est filtrée sur
des préfil tres que l'on conserve ensui te dans un tube en verre dans lequel nous avons
préalablement mis
quelques cm3 d'acétone pur à 90 %.
Les filtres introduits dans les
tubes sont isolés de la lumière grâce à du papier aluminium, et mis au frais.
- Les mesures de vitesses de courants
Elles
sont
faites
dans
le
chenal
de
l'étier
à
partir
de
la
vedette avec un courantomètre "Eckmann" ou un modèle NBA à lecture directe.
- Les mesures in situ
Nous
mesurons
la
température
de
l'eau
grâce
à
un
thermomètre
à mercure, et le PH de l'eau grâce à un PH mètre "Knick" à sonde.
1.3.2 - A la confluence des étiers de la Taillée et de Lavau
Les
prélèvements
sont
faits
de
manière
identique à
ceux de l'embouchure mais
seulement pendant le flot pour des raisons de navigation.

---

- 24 -
1.3.3 - A l'écluse
- Pour les prélèvements en surface nous utilisons un seau.
Canne à pêche
Aspiration
F========C====::C::;~=;::;:::=:::::::J-;;;;;;-*,~d
-Pour les prélèvements 'Ctefcmd
1 eau
nous employons une pompe péri-
staltiques qui nous permet de
recueillir l'eau à l'aide d'un
tuyau passant dans une canne à
.~~
pêche (fig. II.4).
c:::::::J:::)
~ortie
. 0 " ' - - - -
d'eau
Fig. II.4 - Montage de la canne à pêche et de la
pompe péristatique sur le terrain.
Les
échantillons
sont
ensui te
traités
de
la même
manière qu'à l'embouchure,
dans la camionnette J9 transformée en laboratoire de terrain.
- Prélèvements pour le Carbone organique particulaire :
- des prélèvements
de
surface
sont
faits toutes les heures pour étudier
le
carbone
organique
particulaire
(C.O.P).
Les
échantillons
sont
filtrés
dans
le
J9,
- méthode
de
filtration
un
certain
volume
d'eau
est
filtré
grâce
à
un système en verre Sartorius sur un filtre Whatman GF IC en fibres de verre préalable-
ment grillé à 450 0
C pendant une heure et pesé.
Les filtres sont ensuite disposés,
à
l'aide
de
pince,
chacun
dans
une petite botte
en
plastique afin
dl éviter toute
contamination.
- Les mesures de température et de PH sont faites in situ. Les mesures de courant
quand elles
sont
possibles
(écluse
ouverte)
sont effectués grâce à une petite bouée
que nous l-aissons dériver sur une distance connue.
1.3.4 - Dans le marais
Les prélèvements sont effectués grâce à un seau de la même manière qu'à l'écluse
en surface.
2 - EN LABORATOIRE
2.1 - LES MATIERES EN SUSPENSION
2.1.1 - Les teneurs en M.E.S
Les
teneurs
en M.E.S
en gll
sont obtenues
en filtrant
une
certaine quantité
d'eau
connue
sur
des
fil tres
de mailles
de
0,45 flm, préalablement
séchés
et pesés.
Le fil tre est séché à l'étuve à 50 0 C pendant douze· heures et pesé. Nous en déduisons
le
poids
des
M.E.S
retenues.
Connaissant
le
volume
initial
de
la prise
d'essai
et
le poids correspondant, nous calculons la teneur en M.E.S exprimée en g/l.
2.2.2 - Nature des M.E.S
- La fraction fine et la fraction grossière sont séparées grâce à un tamis
de 45 1JIIl· La fraction supérieure à 45 !JIll est la fraction grossière.
La fraction inférieure à 45 pm est la fraction fine.

---

- 25 -
- Détermination des argiles :
L'étude
aux
rayons
x sur
la
fraction
fine
permet
la
détermination
des
argiles.
L'appareil
utilisé
en
laboratoire
est
un
"Siemens
Kristalloflex"
(Puissance 100 KV).
Les
minéraux
argileux
sont
déterminés
d'après
la
méthode
de
LUCAS
J. (1962) et LATOUCHE C.L (1968) à partir des échantillons naturels.
- Les matières organiques
La
quanti té
de
matière
organique
végétale
dans
la fraction
fine
est
déterminée grâce à la perte au feu à 450 0 C, les hydroxydes et complexes di vers grâce
à la perte au feu à 900 0 C.
- Les carbonates
Pour
le
dosage
des carbonates,
nous
utilisons
la calcimètre DIETRICH-
SHEIBLER.
On
attaque
2 g de FF
(fraction
fine)
par 1 ml de HCL 112."
et on déduit
la quantité de C03C~ détruite du volume de CO 2 dégagé pendant l'attaque.
2.2 - LES CHLORURES
Nous dosonsles ions Cl- par la méthode de MOHR-KNUDSEN qui consiste à précipiter
les
halogénures
par
une
solution de nitrate
d'argent NilO
en présence
de
chromate
de potassium à 5 %.
L'étalonnage est fait avec de l'eau de mer (l'eau de Copenhague);
Les résultats sont exprimés en g/l.
2.3 - L'OXYGENE DISSOUS
Les
dosages
sont
faits
à
l'aide
de
la méthode ti trimétrique
de WINKLER,
les
échantillons
ayant
été
préalablement fixés
au chlorure de manganèse et à la potasse
iodurée.
2.4 - LES SELS NUTRITIFS
La
silice
dissoute.
les nitrates,
les
ni trites
et
les
phosphates sont dosés
au Technicon à l'Institut scientifique et technique des pêches maritimes (I.S.T.P.M.).
L'ammoniaque est dosé grâce à la méthode de SOLORZANO L.
(1969). Après oxydation
de
l'ammoniaque
on
obtient
du
bleu
d'indophénol.
La
mesure
de
la
densité
optique
s' effectue
au colorimètre à
630
nm.
Les
résultats
sont
exprimés
en patg/l pour Les
différents sels nutritifs.
2.5 - LA CHLOROPHYLLE
Nous utilisons la méthode de LORENZEN C.J (1967) pour doser les pigments chloro-
phylliens.
On
mesure
au spectophotomètre la densité optique à 665 nm
avant et après
acidification. Les résultats sont exprimés en ~g/l.
2.6 - LE CARBONE ORGANIQUE PARTICULAlRE
Nous utilisons la méthode ANNE améliorée par ETCHEBER H.
(1981). Les résultats
sont exprimés en mg/l.

---

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~
la station d'épuration
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.;:
o
0;5
k.
,
ft
,
o
0,5
LA
LOIRE
Fig. II.5 - Position des prélèvements dans le système
Fig. II.6 - Position des prélèvements dans le système
de Cordemais.
du Dareau.

---

- 27 -
II - DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
1 - SUR LE TERRAIN
1.1 - POSITION DES PRELEVEMENTS ET PERIODICITE DES MESURES
Les
prélèvements
sont répartis
de
la même
façon
et avec
la même périodicité
dans les deux systèmes (fig II.5 - II.6).
- Au milieu de l'étier (les prélèvements étant impossibles à l'embouchure
à cause des diffultés d'accès).
Les
mesures ont été faites
toutes
les
heures
au
fond
et en surface
pendant
un cycle de marée, au cours de trois sorties dont deux en été et une en hiver
2.08.82
23.06.82
à Cordemais
8.09.82
au Dareau
6.09.82
24.02.83
3.02.83
- A l'éclus~,
les
prélèvements
ont
eu
lieu
toutes
les
heures
pendant
un cycle de marée au fond et en surface pour 3 mois d'hiver et 2 mois d'été:
15.01.82
27.01.82
12.02.82
8.02.82
à Cordemais
2.08.82
au Dareau
23.06.82
8.09.82
6.09.82
24.02.83
3.02.83
-
Dans
le
marais,
dix points
de
prélèvement ont été
choisis
dans le
marais à raison de deux sorties durant
l'été
1982,
et
une
sortie
en
février
1983
2.08.82
23.06.82
à Cordemais
8.09.82
au Dareau
6.09.82
24.02.83
3.02.83
1.2. -
MATERIEL DE TRANSPORT UTILISE
- Le J9 reste stationné à l'écluse.
-
Une voiture personnelle permet de faire les prélèvements à mi-étier et dans
le marais.
1. 3 - METHODE DE PRELEVEMENTS
1.3.1 - Dans l'étier
Les prélèvements
sont faits
de
la même
façon
qu'à
l'écluse de Lavau avec la
pompe péristatique et la canne à pêche ainsi qu'avec un seau.
1.3.2 - Dans le marais
Les prélèvements sont effectués grâce à un seau.
2.- EN LABORATOIRE
Pour
les
M.E.S.,
les
chlorures,
la
chlorophylle,
nous
utilisons
les
mêmes
méthodes que pour les échantillons de Lavau. L es
dosages
de
l'oxygène
dissous
et
des sels nutritifs (Si (Ol-lq
, NH 4 , N02 , ND.! • P04 ) sont effectués au laboratoire départe-
mental
d'hygiène
de
Nantes
(L.D.H.)
selon
les
normes
de
l'Association Française
de
Normalisation (A.F.N.O.R) et de Communautés européennes (1980).
• • • • • •

---

PREMIERE PARTIE
- HYDROLOGIE
CHAPITRE
III
Hydrodynamique

---

III
- 32 -
-
La station d'épuration de Lavau S/LOIRE est située près d'un nouveau lotisse-
ment
le rejet
des eawc se fait à 10 m environ en aval de la vanne. Elle emploie
le système de lagunage simple.
Cette station ne fonctionne que depuis la fin 1981, aussi aucun bilan n'a
été
encore fait.
Elle
est
prévue
pour
220
équivalents-habitants
soit
33
m3 /jour de rejets
ce qui est peu significatif pour l'étier.
2.1.2.2 - dans le système de Cordemais
-
La
station
d'épuration
de
Cordemais,
à
boues
activées, est
si tuée
près
du
terrain
de
sport.
Les
rejets
se
font
dans
l'étier de
Cordemais
à
1 km environ
en
aval de l'écluse.
Conçue pour 600 équivalents-habitants, elle devrait donc rejeter 90 m3/jour.
D'après
la
courbe
de
débit
tracée
de
janvier
1979
à
décembre
1982
(fig
III. 2) ,
nous nous
apercevons
là
aussi
que
le
débit est généralement
très
au:
dessus de la valeur prévue : en Octobre 1982, nous atteignons un débit de 320 m3/jour.
C'est en été que les débits sont les plus faibles, de l'ordre de 100 m3/jour.
"
3O"U
200
100
j f Il a Il j jas 0 n d j f Il a Il j jas 0 n d jf Il al j jas 0 n d j f Il am j jas 0 n d
79
80
81
82
Fig. 111.2 - Débits de la station d'épuration de Cordemais.
2.1.2.3 - dans le système du Dareau
- Aucune station d'épuration ne rejette ses eawc dans le système du Dareau.
2.1.2.4 - conclusion
La station d' épuration de
Savenay a
une
influence
sur
la région Nord-Est du
marais du Syl où aboutissent ses eaux. Le marais à cet endroit joue' le rôle de lagune
de finition.
Les rej ets de la station d'épuration de Cordemais, effectués dans l'étier
à l'aval de l'écluse modifient la qualité des eaux de l'étier.
2.1.3
Les précipitations
Elles jouent un rôle très important dans l'hydrodynamique des systèmes étudiés
car elles alimentent
les marais
pendant
la majeure partie
de
l'année et commandent
l'ouverture ou la fermeture des vannes en fonction du besoin d'eau dans les marais.
- Les précipitations à Lavau
Nous
adoptons
pour Lavau les données pluviométriques de Savenay
résumées
sur
le
tableau
III.l.
Nous
notons
un total
de
précipitations
de
1082 mm
pour
l'année 1982,
année relativement humide
(825 mm en moyenne)..
Les précipitations
maximales
eurent
lieu
en
Octobre
(176
mm),
Novembre
(157
mm),
Décembre
(151
mm),
alors qu'en Janvier elles n'étaient que de 112 mm pour l'année 1982 et de 40 mm pour
l'année 1983. Le mois le plus sec est avril 1982 (8 mm).
Connaissant la pluviométrie à
Savenay,
nous
calculons
le
volume
d'eau précipitée sur le bassin versant de l'étier de Lavau. Les résultats sont exprimés
dans le tableau 111.2.
- Les précipitations à Cordemais
Nous adoptons également pour Cordemais les données pluviométriquel
de Savenay résumées sur le tableau 111.1.
Le
tableau
111.3
donne
les
volumes
d'eau
dus
aux pluies
pou
le bassin versant de Cordemais.

---

·
~MOIS
1982
1983
'1 PllftlPIlATlOI
Janv.
l.svr.
Mara
Avril
Mai
Juin
Juil.
AoQt
Sept.
Oct.
Nov.
D6c.
Janv.
,,6vr.
Mara
Avril
en
••
'II Ure Décade
1 77,70 1 4160
29, 60 1 7,90
1 34,70 1 5,fi;
0
:?5,20
5,10 181,90
80,00 1 59,90 1 18,90'
10,00
0
93,7
!
'
!
I !
,
,..
n'cade
~ 14,80 1 31,30
29,40
n
1·" 7D"I 42,00 13.,80
9,00
.,80 1'9,50
37,10
7.,50
7,10
0
.,4
1., 7
13•
Déc....
1,9.30 1 27,30
9,10
0
1 24'90! 42,50 34,30
2,80
",7D
34 ,80
4D,30
12,80
14,20
42,90
19,1
47,.
1
!
!
1
Total .enauel 1111,80 1 63,20
68,10
7.90
65,30 1 90,10
71,10
36,80
82,60
76,20
57,40 1151,20
40,20
52,90
27,5
158,2
W
W
Moyennes 1
1
-
!
1
journal1èreB\\
3,60 1
2,26
2,20
0,26
1
2,11 Il
3,00
2,29
1,19
2,75
5,87
5,08
4,88'
1,30
1,89 1
0,89
5,27
1
(Dar mois)
i
III
1
'
i
1 ~ ~ le Décad1
7,77
0,46
1
2, 96 1 0,79
3, 47 1 . 0 , 56 1
0
2,52;
0.51
8,19
8,00 1
5,99
1,89
~,oo
0
9,37
1 5~
l i T
1
1 ~ ~ 2e D6cad1
1,46 1
3,13
2,94
0
0,57 i
4,20
3,68
0,90
0,88 1 6,95
3,71
7,85
0,71
0
0,84
1,67 1
1
3e D6cad1
1, 75 1
3,41
,0,83
0
2,26:
4,25
3,121
0,24
6.87
,3,16
4,03
1,16
,1,29
5,36
1,74
4,,78
Tableau 111.1 - Précipitations à Savenay.
_·__
'__'_'·"_"""·-"""-·__
·~_,_._t"'
=""'''''·=.__·~'''''''''''"'-.·''''''''''''''?C'><"'''''''''''''.'''c-':'C!'''':''"'''''''""',..
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1
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1
1
1
1
1
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1
1,1
Voluus
1Janvier 1fhrier 1
lIars
Avril
1 liai
1 Juin
1Juillet 1 .AGOt
1 Sept.
10ctobre 1 lov.
1
Dlc.
1Jan.ler ;flvrier 1 lIars
1 Avril 1
3
1 1
1
1
d'eau en.
I-~
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11983
Total
14248.10312401.10312588.103
300.103\\2481.10313424.10312702.10311398.10313139.10316696.10315981.10315746.10311528.10312010.13°1'1045.10316012.101
.ensuel
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
IIiYIlnltes
1137.000 1 86.000 1 83.000
10.000 1 80.000 1114.000 1 87.000 1 45.000 1105.000 1216.000 1199.000 1185.000 1 49.0001 72.0001 34.0001200.0001
jounnall~resl
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
( par .ois )1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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Tableau 111.2 - Volumes d'eau de précipitation dans le bassin versant de Lavau.
1
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1
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1
1
1
1
1
1
1
1
1
1983
1
1
1
31
31
3 1
31
31
31
31
31
31
31
31
J!
J!
-
_
1 Total
14025.10 12275.10 12452.10
1 284.10 1235 1.10 13244.10 12560.10 11325 • 10 12974.10 16343.10 15663.10 15443.10 11447.1011904.10"
990.1015695.10-1
1 unsue 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1·
1 lIoyennes
1130.000 1 81.000 1 79.200
1
9.360 1 75.9601108.0001 82.4401
42.&401
99.0001211.2301
18.2881175.6801
46.800168.040132.000 1190.0001
1 journa1Ures 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 (par .ois II
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau 111.3 - Volumes d'eau de précipitation dans le bassin versant de Cordemais.

---

t
- 35 -
1
!
!
- Les précipitations au Dareau
1
i
Nous
avons
choisi
les
précipitations
données
par
la
station
1
1
du Pellerin bien qu'elle soit si tuée au Sud de la Loire.
Elles sont transcrites dans
i
le tableau III.4 .
1
Î
1
Mois
1
1
Décembre
Janvier
Février
Juin
Septembre 1
Février
1
1Précipitations
1981
1982
1982
1982
1982
1
1983
!t,
en mm.
1
i
1
1
i
1 Total mensuel
140,1
86,00
43,7
75,9
62,9
1
35,9
f
1
1 Moyennes
1
1 journalières
4,52
2,77
l,56
2,53
2;10
(
1,28
1 (par mois)
1
Tableau III.4 - Les précipitations au Pellerin.
L'impossibilité
de
délimiter
un
bassin
versant
pour
l'étier
du Dareau, nous a empêché de calculer les volumes d'eau engendrés par les pluies.
Remarque
Les
volumes
d'eaux
précipitées
sur
les
bassins
versants
ne
correspondent
pas
aux
volumes
d'eaux
écoulées
dans
l'étier,
en effet de nombreux
paramètres interviennent et modifient l'écoulement des eaux :
- la nature du sol, qui peut être plus ou moins perméable,
l'ensoleillement et l'évaporation,
- la saturation du sol,
la végétation et l'évapotranspiration végétale,
- la pente du terrain ...
Tous
ces
facteurs
sont
autant d'obstacles pour le calcul
exact
du
volume
d'eau
écoulé
dans
l'étier.
N'étant pas en possession des différents
paramètres,
nous
ne
pouvons
faire
d'estimation
quant
à
la
quantité
d'eau
arrivant
dans l'étier grâce aux précipitations.
2.1.4 - Les eaux estuariennes
Elles
sont,
de
par
leur
volume,
les
plus
importantes
dans
les
étiers.
Sous
l'effet
de
la
marée,
elles
pénètrent
deux
fois
par
jour
dans
les
étiers,
avec
des
volumes variant selon les coefficients de marée et le débit de la Loire.
- Les coefficients de marée
Les
études
ont
toujours
été
effectuées
lors
de
coefficients
de
vives-eaux
et
quelquefois
lors
de
marée
moyenne,
pour les étiers de Lavau et du
Dareau.
A Cordemais,
les
prélèvements
ont
eu
lieu
lors
de
coefficients
de
mortes-
eaux ou de marée moyenne.
- Les débits de la Loire
Les débits
de
la Loire sont très variables au cours de l'année,
mais
d'après
BARRIERE
F.
(1970)
le
débit
moyen
de
la
Loire
sur
cent
ans,
d'après
la cote
à
Montjean,est
de
825
m3 /s.
MANICKAM
S.
(1982)
a
établi,
pour
la période
allant
de
Mai
1981
à
Juillet
1982,
la
moyenne
mensuelle
des
débits
en
Loire,
qui
est de 1200 m3 /s.

---

- 36 -
2.2 - LES VANNAGES
2.2.1 - Description
Nous
ne
présenterons
que
les
vannages
importants
qui
séparent les marais
des
étiers et sont souvent appelés improprement écluses.
- A Lavau
Il existe deux vannages dans le système de Lavau
-
un
vannage si tué dans
le "port "
de
Lavau,
commun aux canaux des marais
du Pré-Neuf et du Syl (photo 1),
- un vannage si tué sur la D. 90 ferme le marais du Syl.
Ces
deux
"écluses"
métalliques
sont
électrifiées.
Sur
la paroi
métallique, 2 clapets à bascule s'ouvrent sous la pression de l'eau à marée descendante
et
se
ferment
à
marée
montante.
Toutefois,
ils
peuvent
être
bloqués
par
des
tiges
métalliques et suppriment ainsi toute communication entre marais et etier.
- A Cordemais
Un
vannage
identique
à
celui
de
Lavau sépare
le
marais
de
la
Roche de l'étier de Cordemais.
- Au Dareau
Il
s'agit
d'une
véri table
écluse (photos 2 et 3'>, pouvant
laisser
passer les barques, constituée de quatre portes en bois:
- deux portes tournées vers l'amont,
- deux portes tournées vers l'ava14
La
fermeture
des portes se fait automatiquement sous la poussée
de l'eau.
Pour laisser passer l'eau dans un sens ou dans
l'autre il faut ouvrir les
portes à l'aide de chatnes enroulées sur un treuil.
2.2.2 - Ouverture et fermeture des vannes
Les
vannes
servent
à
préserver
les
marais
des
irrégularités
de
la
Loire
et
permettent
de
maintenir
le
niveau
d'eau
souhai té
dans
ces
marais.
Les
ouvertures
et
les
fermetures
des
vannes
se
font
en
fonction
des
précipitations,
de
la
marée
et des exigences des exploitants ; elles sont donc empiriqùes et souvent imprévisibles.
- A Lavau
En règle générale, du mois d'Octobre au mois de Mai,
l'évacuation
des eaux' se fait, en jusant ,.par l'intermédiaire des clapets et quelques fois par l' ouver-
ture
totale
de
la
vanne
lorsque
le
niveau
d'eau
devient
trop
élevé
dans
le marais
pour certains usages.
De Décembre à Janvier,
le marais saturé d'eau,
et même souvent
inondé, montre que l'évacuation est insuffisante. De
Mai
à
Septembre,
les
ouvertures
et fermetures des vannes sont plus complexes.
En période
sèche,
lorsque
les
précipitations
sont
insuffisantes,
le niveau
d'eau
baisse
dans le marais et l'éclusier ouvre alors
la vanne pendant le flot pour
réaliser
"l~s envois de marées".
Ils ont lieu généralement lors des marées
de vives-
eaux et leur durée est irrégulière.
Souvent
pendant
l'été,
les
vannes
restent
complètement
fermées,
supprimant
ainsi tout échange entre l'étier et le marais.
- A Cordemais et au Dareau
Dans
les
systèmes
du
Cordemais
et
du
Dareau,
les
ouvertures
et
fermetures
des
vannes
se
font
de
la même
façon
qu'à
Lavau
bien
que
les
envois
de marée ne commencent pas avant le mois de Juin.
Les trois systèmes étudiés étant indépendants les uns des autres,
les envois de marée ne se font pas simultanément et dépendent des conditions locales.

---

- 38 -
PLANCHE 1
Photo 1
" Ecluse" de LAVAU électrifiée,
constituée
d'une
paroi
métallique
et
de
deux
clapets
s'ouvrant
sous
la
pression
de
l'eau
vers l'étier.
Photo 2
" Ecluse" du DAREAU (vue générale),
consti tuée
de
quatre
portes en bois,
s'ouvrant
et se fermant sous la pression de l'eau.
Photo 3
" Ecluse " du DAREAU (vue de détail)·
Les
deux
portes
tournées
vers
l'aval
sont
fermées,
empêchant
l'eau
de
pénétrer
dans
le marais à marée montante.

---

---

- 41 -
3 - L'INFLUENCE DE LA MABEE DYNAMIQUE DANS LES ETIERS
3.1- L'ETIER DE LAVAU
Le
très
grand
nombre
d'observations
réalisées
pendant
plus
d'un
an
en
trois
points
de
l'étier
ont
permis
d'étudier
les
mécanismes
de
pénétration
de
la
marée,
ce qui n'a pu se faire
de
façon aussi complète dans les autres étiers. Ainsi l'étier
de Lavau nous servira de référence.
3.1.1 - L'onde de marée et sa propagation dans l'étier
3.1.1.1 - la dissymétrie de l'onde de marée
L'onde
de
marée
est
dissymétrique
dans
l'estuaire
sous
l'effet
des
apports
fluviaux.
La
pénétration
dans
l'étier
accentue
cette
dissymétrie
dès
l'embouchure
et l'augmente encore en amont.
A l'écluse
comme
à
l'embouchure,
la
durée
du
flot
est irrégulière (fig III. 3)
mais elle est toujours inférieure à 5hOO.
Heures
..........................................~
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5
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......
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3
2
Elbouchure
Ecl use
Q
Fig. III.3 - Durée du flot
La
durée
du
flot
mesurée
à
l'écluse
est
inférieure
de
35 mn à 1h40 à celle
observée à l'embouchure. Elle est plus longue en été qu'en hiver car une grande partie
de
l'eau
du
marais.
évacuée
pendant
le
jusant,
s'oppose
à
la remontée dans
l' étièr
des eaux de
l'estuaire pendant le début du flot.
La Taillée qui se jette dans l'étier
de Lavau à marée descendante intensifie ce processus.
Nous
avons
calculé
la
durée
du
flot
en Loire,
à hauteur de l'étier de Lavau
et nous constatons là aussi une prolongation du flot pour les mois d'étiage d'environ
15 mn (cf. fig III.3).
3.1.1.2 - le décalage horaire
Le
décalage
horaire
des
renverses
entre
"l'écluse"
et
l'embouchure
est
plus
marqué à la renverse de BM (environ 1h30) qu'à celle de PM (Oh30 environ)
(fig III.4).
Ceci
résulte
de
la
diminution
de
la
durée
du
flot
à
mesure
que
l'on
remonte
vers
l'amont.
Durant
les
mois
de
Juin
à
Octobre,
nous
observons
une
diminution
très nette
de l'écart des renverses de PM entre "l'écluse" et l'embouchure.

---

- 42 -
EIIBOUCHURE
ECLUSE
DATES
en m.
en Il.
en 111.
en m.
en 111.
en Il.
28.04.82
74
525
0.40
4.70
4.30
0.00
2.00
2,00
24.05.82
104
400
0.80
5.00
4,20
0.60
2.70
2.10
25.06.82
81
282
0.50
4.50
4.00
0,00
2.30
2.30
22.07.82
99
135
0,20
4.30
4.10
0.00
2.50
2.50
20.08.82
103
145
0.10
5,00
4.90
0.90
1.80
17 .09.82
101
124
0.30
5.00
4.70
0.10
2.60
19.10.82
90
790
0.70
6.00
5.30
0.30
2.80
2.S0
15.11.82
90
825
0.70
6.00
5.30
0.40
2.50
2.10
16.12.82
78
3620
0.80
2.80
2.00
18.01.83
71
1480
0.90
4.80
3.90
0.20
2.80
2.60
15.02.83
85
1460
0,40
6.30
5.90
0.10
2.30
2.20
17.03.83
92
1170
0.70
6.00
5.30
0.20
2.40
2.20
14.04.83
97
5060
1.10
5.70
4.60
0.40
2,70
2.30
Tableau 111.5 - Amplitudes de la marée à l'embouchure et à l'écluse.
1
1 D6bi t
Courant .axhu.
1
1 de la
BAYES
1 Coeff.
1
I~~i:~/s En Jusant 1 en Flot
1
en m/s.
1
en mis.
1
1
1
1
1
1
29.03~82
1 9&... 90
1 1060
1
0.36
28.04.82
82-74
1
1
525
0.58
1
24.05.82
1 105-104
1
400
1.82
1
0.54
25.06.82
1 86-81-
1
2B2
0.51
1
0.50
21.07.82
1 99-99
1
135
0.74
1
0.71
20.08.82
1 102-103
1
145
1.25
0.61
1
17.09.82
97-101
124
0.87
1
1
1
0.59
19.10.82
1 94-90
790
1.00
1
1
0.67
15.11.82
1 89-90
1
825
0.65
1
0.90
18.01.83
73-71
1480
1
0.56
1
1
0.45
15.02.83
85-85
1460
0.59
1
1
1
0.32
17.03.83
93-92
1170
0.73
1
1
1
0.57
14.04.83
1 96-97
5060
0.55
1
1
0.45
!
1
1
Tableau 111.6 - Les courants maximaux de surface à l'embouchure.

---

- 43 -
S.M.
Heures
P.M •
......
--_
............
...----...
................---_ ..... _---
_.........--_.--....._--- --------_.--.--~-
---....-
.....
o
Avril
Avril
Mai
Juin
Juil.
AoQt
Sept.
Oct.
Nov.
Déc.
Janv.
Mars
83
82
Fig. 111.4 - Décalage des renverses entre l'écluse et l'embouchure.
3.1.1.3 - l'amplitude de marée
(photos 4,5,6 et 7)
A l'embouchure,
le
marnage
varie
entre
3,90
et
5,90
m (tableau 111.5).
Il
dépend
du
coefficient
de
marée
et
des
débits
en
Loire.
Nous
remarquons,
en
effet,
qu'il
est plus faible en période d'étiage et pour les coefficients de marée moyenne,
lors de nos observations.
A l'écluse,
par contre,
il varie
de
l,BO m à 2,50 m suivant d'autres facteurs
(tableau
III. 5)
le
marnage
dépend
avant
tout
de
l'ouverture
et
de
la fermeture
de la vanne.
En jusant,
la fermeture
de l'écluse entra!ne une augmentation du marnage
puisque
le
niveau
de
BM
est
alors
égal à
zéro ou presque
;
à
PM,
la hauteur d'eau
varie en fonction du coefficient de la marée et du débit de la Loire.
3.1.1.4 - les courants de marée
Les
marées
engendrent
des
courants
qui
accompagnent les mouvements
d' eau avec
un décalage dans le temps
(fig 111.5). Celui-ci se traduit à marée basse par un gonfle-
ment des eaux à l'embouchure de l'étier, pouvant atteindre 1 m sous l'action de l'écoule-
ment des eaux des différents brasde Loire et des étiers entre les !les Lavau,Pipy-et Che-
valier.
L'élévation du niveau de l'eau, en fin de jusant, est encore nette à la confluen-
ce de la Taillée et de l'étier de Lavau. Elle est par contre très atténuée ou inexistan-
te à l'écluse, à cause du
marnage plus faible ou de l'absence d'eau en été.
-
A l'embouchure,
les
vitesses
de
courant
sont
maximales
en
fin
de
jusant environ 5 à 6 heures
après l'étale de flot,
et en flot dès la 1ère ou la 2ème
heure
après
l'étale
de
jusant,
ce
qui
entra!ne
une
remontée
d'eau
plus
rapide
en
début de flot que la baisse de niveau en jusant.
Les
vitesses maximales de courants
(tableau 111.5)
et la durée du
jusant,
supérieure
à celle du flot, donnent
au
jusant
un
rôle
prépondérant
par
rapport
au
flot,
rôle
renforcé
pendant
la
période
hivernale
par
l'ouverture
de
l'écluse de Lavau et celle
de la Taillée pendant la marée descendante.
Les
courbes
(fig
111.6)
mettent
en
évidence
l'influence
des
coefficients
de
marée
sur
les
courants
de
fin
de
jusant,
tandis
que
les
maxima des
flots varient peu au
cours de l'année.
Les vitesses de courants au fond et en surface sont assez peu différentes
: en règle
générale,
les
vitesses
des
courants
en
surface
sont
légèrement
supérieures
de
0
à
0,1 mis.

---

vi tesse de courant en ./s
P.M.
B.M.
t
0,8
1
1
1
0,4
1
o
débit de la Loire
3
0,4
en • /s.
------ Débits de la Loire
0,8
- - - - Coefficients de .arée
1500 "
T
....
• Courants .axi.aux en flot
•
......~
/
.,
,
"0
,
,
0
D Courants .axi.aux en jusant
,,
•
1,2
,, :,
, .
J.~
'. .....'<-..
n
'<- ...,
.....
0
...
1000
t
u S
1,8
:autetr d'eau en •.
1
1
1
1
100
1
1
c
.A
1,4
...
".
...
,1/
:3
-1 90
, /
4
1
1
/
1
•
500 ~ ~
/
1 80
"0
-
.. 0,6
II>
II>
3
1
1
1
1
~ 70
o l'~ 0',2E 1
1
Juil.
Sept.
2
t
\\
1
1
1
Mars
Mai
1
Nov.
Janv.
Mars
82
83
Fig. 111.6 - Evolution annuelle des courants maximaux en flot
et en jusant avec les débits de la Loire et les
coefficients de marée.
o
9
11
13
15
17
19
21 heures
Fig. 111.5 -Evolution des vitesses de courant
et des hauteurs d'eau au cours
d'une marée (20.08.82)

---

---

PLANCHE
2
Photo
4
Etier de LAVAU,
légèrement en aval de l'écluse, à P.M. (vers l'aval).
Photo
5
Etier de LAVAU,
légèrement en aval de l'éclus~ à B.M. (vers l'aval).
:5l
Photo
6
- Etier de LAVAU,
à l'embouchure, à P.M. (vers l'amont).
Photo
7
- Etier de LAVAU,
à l'embouchure, à B.M. - lh.
(vers l'amont).

---

---

- 49 -
L'étier
de
la
"Taillée"
plus
imposant
par
ses
dimensions
(4,5 km de
longueur,
36
m de largeur)
que l'étier de Lavau, entra!ne des modifications
dans l'hydrologie de l'étier étudié.
Afin
de mieux
cerner
l'importance de l'étier de la Taillée,
nous avons consacré une
sortie,
le
28.04.83,
à
la mesure
des
courants
dans
la Taillée
et
dans
l'étier
de
Lavau en amont de la confluence.
Les courbes
(fig III. 7)
indiquent des courants plus
forts dans l'étier de la Taillée que dans celui de Lavau; l'écart moyen est de l'ordre
de 0,30 mis en jusant comme en flot,
vitesse de courant en ./5
La Taillée
0,4
Lavau
o
0,4
.
'
............_-- .....'----....-..........
"
0,8
""------'"
1,0
-8
-6
-4
-2
+2
+4
heures
Fig. III.7 - Variations des courants de surface dans les étiers de la Taillée
et de Lavau ·au cours d" une marée (28.-04:82).
Ceci nous montre que la Taillée est un élément important dans l' hydrologie de l'étier
de Lavau surtout lorsque ses eaux viennent gonfler les eaux de l'étier à marée descendan-
te.
A
l'écluse,
les
observations
et
lès
mesures
de
courants
(tableau III.7) faites sur le terrain nous ont amené aux constations suivantes
- à marée descendante
-
l'ouverture des clapets augmente les courants en début de jusant où l'on
observe les valeurs maximales,
-
la fermeture totale de l'écluse,
en été,
diminue les vitesses de courants
qui peuvent alors s'annuler.
- à marée montante
la
fermeture
de
l'écluse
entra!ne
une
diminution
telle
du
flot
qu'il
est impossible d'en mesurer la vitesse, bien que le niveau d'eau continue de monter,
l'ouverture
de
l'écluse
permet
une
remontée
normale
des
eaux
vers
le
marais.
1
COURAIT MAXIMUM
1
DATES
COEFFICIENT
1
jusant en m/se
en flot en m/sec 1
10.02.82
100 - 99
1 325
0,45
0
24.05.82
105 - 104
400
0,45
0,32
16.12.82
78
78
3 620
0,57
0
Tableau III.7 - Les courants maximaux de surface à l'écluse.

---

- 50 -
3.2 - LES ETIERS DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
Pour
des raisons d'accès,
nous n'avons pas pu étudier les eaux à l'embouchure
de ces deux étiers et les prélèvements n'ont eu lieu qu'à l'écluse et à mi-étier.
3.2.1 - L'onde de marée et sa propagation dans les étiers
Depuis
les
travaux
d'&nénagement
dans
l'estuaire,
la
propagation
de
la ma-
rée se fait sans diminution sensible d'amplitude (5,70m à .st-Nazaire -5.50m à Nantes),
aussi
la propagation
de
l'onde de marée est comparable à
celle
observée dans l'étier
de Lavau
-
la
durée
du
flot
est
plus
courte à
l'écluse qu'à mi-étier
;
la différence
est
de
15
mn
à
1
heure environ.
L'écart dans
l'étier du Dareau n'est que
de 15 mn
environ ; i l est plus important dans l'étier de Cordemais à cause du bras de Cordemais
qui est un facteur de retard.
3.2.2 - L'amplitude de marée (tableaux III.8 - III.9)
Elle est plus importante à mi-étier qu'à l'écluse.
1
ECLUSE
1
III ETIER
1
D'bits 1
DATES
Coefi.
1 de
la ! +te eau
1 H.nu
1 H.eau
lIa"nage
H.eau
lIarnage
Loire 1
•
1
,l B.M.
l P.II.
1 l B.II.
l P.II
en m.
en
en m3
i
en
l '
1.
en m
en 1
1
en m.
1
1
1.12.81
65-61
1
1
0,60
1
0,90
0,30
1
15.10.82
70-64
5230
1,20
1
1,60
0,40
1
12.02.82
88-83
1230
0,60
1
1
2.08.82
55-59
134
0,60
1
l,50
0,90
1
0,30
1,70
1,40
8.09,82
84-79
184
0,40
1
1,80
1,40
1
0,20
2.50
2,30
24.02.83
56-63
900
0,50
1
1,80
1,30
1
0,15
2,10
1,95
1
1
Tableau III.8 - Amplitudes de marée dans l'étier de Cordemais
1
ECLUSE
III ETIER
1
1
D'bits
DATES
Coeff. 1 de
la
H.eau
1 H.eau
Marnage
Il.eau
1
H.eau
IlIa"nage t
1
Iooir.
l B.II
Il ~.II
l B.II
1 à P.II
1
1
3
en m.
en m.
en 1.
en m.
1
én 11
en m.
1
1
1
1
30.11.81
71-68
1
1
!
1
1
27.01.82
85.85
1 1790
0,50
1
1,30
0,80
1
1
1
8.02.82
94-97
1 1500
0,50
1
l,50
1,00
1
1
1
23.06.82
99-97
1
299
0,70
1
3,40
2,70
0,30
1
3,50
1
3,20
1
6.09.82
93-92
1
166
0,20
1
2,80
2,60
0.20
1
3,20
1
3,00
1
3.02.B3
77-70
1380
1,00
1
3,00
2,00
1,00
1
2,90
1
1,90
1
1
1
1
1
Tableau III.9 - Amp litudes de marée dans l'étier du Dareau

---

- 51 -
L'amplitude
de
marée,
d'une
man1ere
générale,
est
plus
grande
dans
l'étier
du Da"'eau que dans celui de Cordemais. En effet,
le bras de Cordemais constitue une
réserve d'eau qui diminue les mouvements hydrauliques dans l'étier de Cordemais.
3.2.3 - Les courants de marée
Les
vitesses
maximales
de
courant
sont
généralement
observées
en
jusant
(tableaux III.10 et III.11).
\\1
1
1
1
1
ECLUSE
MI-ETIER
1
1
DATES
1
1
1
1
Jusant
Flot
Jusant
Flot
'1
~,
1
15.01.82
0,71
1
1
1
1
12.02.82
0,45
1
1
1
8.09.82
1
0,28
0,29
1
1
1
1
24.02.83
0,91
0,31
1
1
1
\\
1
1
Tableau III.10 - Les courants maximaux de surface
dans l'étier de Cordemais (en mis).
1
ECLUSE
MI-ETIER
1
l
DATES
Jusant
Flot
Jusant
,
Flot
"'1
1
8.02.82
0,38
1
1
23.0&.82
0,36
0,11
1
1
6.09.82
0,18
1
0,20
1
3.02.83
1,43
1
0,15
1
1
1
1
1
Tableaux III.11 - Les courants maximaux de surface
dans l'étier du Dareau (en mis).
En
hiver
(Février),
les
vitesses
maximales
ont
lieu
en
fin
de
jusant et en
début
de
flot,
en
été
(Septembre),
le
phénomène
inverse
se
produit
et les
maxima
se situent en début de jusant et en fin de flot.
Les mesures sont trop peu nombreuses
pour en tirer des conclusions.

---

- 52 -
4 - BILAN HYDRODYNAMIQUE
Nous avons pu estimer les volumes d'eaux entrés et sortis au cours des cycles
de
marée,
à
l'aide
des
vitesses
de
courants
et
des
hauteurs
d'eau
mesurées sur le
terrain.
4.1 - LE CALCUL DES SECTIONS MOUILLEES
Un
profil
topographique
a
été
réalisé
pour
chacun
des
différents
lieux
de
prélèvements dans' les étiers, à l'aide d'un sonde manuelle qui nous permet de mesurer,
avec
une
précision
de
quelques
centimètres,
la
hauteur
d'eau
tous
les
mètres
sur
toute la largeur de l'étier (fig III.8 - III.9 - III.10).
Connaissant les hauteurs
d'eau au cours du cycle de marée,
nous calculons la section
mouillée
de
l'étier
pour
chaque
hauteur
d'eau
considérée
(tableaux
III.12, III.13,
III.14, III.15, 111.16, III.17).
4.2 - LE CALCUL DES DEBITS INSTANTANES
Les vitesses de courant ont été mesurées toutes
les heures au fond,
à mi-fond
et en surface. Nous séparons deux tranches d'eau
- une tranche supérieure pour laquelle nous considérons la moyenne des courants
en surface et à mi-fond,
- une tranche inférieure avec la moyenne des courants à mi-fond et au fond.
Chaque section mouillée est multipliée par la valeur du courant moyen respectif,
et le total des deux donne le débit pour chaque heure d'observation.
4.3 - LES VOLUMES D'EAU TRANSITANT DANS L'ETIER
A partir
des
débits
calculés
à
chaque
heure
du
cycle de marée,
nous pouvons
déterminer le volume d'eau qui s'est écoulé pendant un cycle de marée.
4.3.1 - A Lavau
-
A l'embouchure,
les résultats consignés dans
le tableau III.18 nous montrent
que pendant les mois
d'été,
de Juillet à Septembre, il rentre plus d'eau dans l' étier
qu'il n'en sort. Ceci s'explique par :
-
un
faible
débit
en
amont da à
la fermeture
de l'écluse en jusant,
à
la
diminution des précipitations, et à l'évaporation plus intense,
- l'augmentation de la durée du flot,
l'absorption de l'eau à marée montante par le sol desséché des prairies,
comme par la végétation et l'évapotranspiration.
Nous avons tracé
les courbes
(fig
III.11)
des volumes d'eaux entrés et sortis,
ainsi
que
les
courbes
des
coefficients de marée et des débits
de
la Loire,
afin de
conna!tre l'influence de ces deux facteurs hydrologiques
dans le bilan hydrodynamique
de l'étier:
le
volume
d' eau
entrant
dans
l'étier
en
flot
varie
avec
le coefficient
de marée,
-
le
volume
d'eau
sorti
en
jusant
dépend
à
la
fois
du
coefficient de la
marée et des débits de la Loire.
-
A l'écluse,
il avait été prévu de faire un bilan des eaux entrant et sortant
du
marais,
sur
toute
une
année.
Cela
n'a pas
été
possible
étant
donné
le
système
d ' ouverture et de fermeture des vannes. Par contre, nous avons pu calculer le volume
d' eau
sortant
du
marais
pendant
le
jusant
à
partir
de
l'ouverture
des
clapets
et
jusqu'à
la
fermeture pour les sorties du 10.02.82 et du 16.12.82.
Lors
de
la sortie
du
24.05.82,
l'écluse
est
restée
ouverte
de
10h05
à
19h10.
Ceci
nous
a
permis
de
déterminer
le
volume
d'eau
entré
et
sorti
dans
le
marais.
C'est
la
seule
fois
que
nous
avons
observé
une
aussi
longue
ouverture
de
la
vanne
au
cours
de
toutes
nos
sorties.
Les
résultats
donnés
dans
le
tableau
III.19
montrent
la
différence
entre
les volumes d'eau passant à l'écluse et à l'embouchure. Le
volume
d'eau
très
supérieur
à l'embouchure s'explique par :

---

"'u O••••
"'N roi
o
Ul
o
2.
W
1
RI",
0",..,
"u, (.,
.,..........
o
Fig. 111.8 - Profils topographiques de l'étier de Lavau d'après des relevés réalisés
le 19 octobre 1982 à l'embouchure,
- le 2 mars 1983 à l'écluse.
iMbUM",.;: .AJii _
....
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2
j
\\
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J
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---

- 54-- .
lit ... 1 ..
lit••• f ,f
Fig. III.9 - Profils topographiques de l'étier du Cordemais
d'après des relevés réalisés le 24 février 1983 •
.,....,
.....
0 ....
,,", ••
0 ...'
. . . .
[sI
Fig.III.10 - Profils
topographiques de l'étier
du Dareau
d'après des relevés réalisés le '9 février 1983.

---

- 55 -
Hauteur
1
1
1
1
0.00
0.10 1 0.20
0.30
0.40
0.50
0.60 1 0.70
0.80
1
1
0.90
d'eau
1
m2
1
en m,
1
1
1
1
0
0.00
0.181
0.65
1.27
2.45
3.21
4.00 1 4.84
1 5.74
1 6.67
1
1
i
1
1
1
1
1
7.63
8.361
9.37
10.41
11.49
12.59
13.74 114.94
i 16.20 117/50
i
1
1
1
1
l
1
2
18.84
20.26\\ 21.79
23.36
24.97
26.63
\\30.14
i32.01 1
28.38
1
1
1
i
i
Tableau III.12 - Evaluation des surfaces mouillées de l'étier de Lavau,
en aval de l'écluse, le
2.03.1983.
Hauteur
1
1
1
1
1
1
1
1
d'eau
0.00 1 0.10 1 0.20 1 0.30 1
0.40 1 0.50
0.60 1 0.70 1 0.80 1 0.90
en m.
m2
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0.00 1 '0.56
1.78 1
3.39
9.53
1
1
4.07 1 5.82
7.64 1
1 11.49 1 13.54
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
15.72
18.03
39.91
1
1 20.42
1 22.88 1 25.44 1 28.10
30.86 1 33.72 1 36.61 1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
43.61 1 46.31 1 50.10 1 54.01 1 58.04 1 62.19
66.46 1 70.45 1 74.97 1 79.67
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
1
84.57 1 89.67 1 94.92 1100.35 1105.85 \\111.38 116.94 1122.54 1128.19 1132.89 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
\\
1
1
4
1138.64 !144.44 1150.29 1156.19 1161.14 1168.14
174.19 1180.29 1186.44 1192.64 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
f
5
\\198.89 1205.19 1211.54 1217.94 1224.39 1230.89
237.44 1244.04 1250.69 1257.39 \\
1
1
1
1
1·
1
1
1
1
1
1
1
6
1264.09 1
1
1
1
1
1
1
1
1
i
i
1
1
1
1
1
1
1
1
1
..-- . _ - - - -
Tableau III.13 - Evaluation des surfaces mouillées de l'étier de Lavau,
à l'embouchure, le 2.03.1983.

---

-
56 -
Hauteur \\1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
d'eau
1
0.00 1
0.10 1
0 . 20 1 0 . 30
1
0.40 1
0 . 50 1
O. 60 1
0.70 1
0.80 1
0.90 1
2
en
1-1-1--+-1--+-1-1-1--+-1-------+-1-:
m.
.
m
o
1
0.00 1
0.14 1
0.36 1
0.69 1
1.18 1
1. 72 1
2 .28 i
2.86 1
3.46 1
4.08 1
---------1
m2
1
1
1
1
I I !
1
i
1
1
i
4.72 1
5.39!
5.81!
6.50 1
7.21 i
7.94 1
8.69 i
9.46 i 10.34 1 11. 30 i
[--------1
I l !
1
1
1
1
. 1
!
2
1
12.31 t 13.36 1 14.41 i l :
1
!
i
1
i
1
I i i
1
i
1
i
\\
Tableau !!I.14 -
Evaluatio~ des surfaces mouillées de l'étier de Cordemais,
en aval de l'écluse, le 24.02.1983.
Hauteur 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
d' eau
1
0 .00 1
O. 10 1
0 . 20 i
0.30!
0.40 i
0.50 1
0.60 1
0.70 i
0 . 80!
0 . 90 1
2
_e=:.n:....m:::.:·:......--+I
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-+!----!,.....------+I------....,lr------!-------!r-------
a
1
0.00 1
0.22!
0.49 i
0.86;
1.31 1
1.80:
2.33 1
2.88!
3.47 i
4.09
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l
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1
:
1
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I
i
i
1
1
1
1
4.74 1
5.44!
6.19 1
6.99 i
7.84 1
8.79!
9.81:
10.881
12.02;
12.72
i
I i i
1--------1
1
i
i
I,...----l
1
1
2
1
14.08 1 15.59 1 17.18 1 18.84 1 20.55 1 22.33 1 24.15 1 26.02 1 27.97 1
29.92 1
1-1-11--__11----+---1-I-I-Ir----I-I-I,......----...,f
1
3
1 31. 97 1
1
1
1
1
1
I i i
1
1
1
1
1
1
1
I i i
1
1
1
Tableau III.15 - Evaluation des surfaces mouillées de l'étier de Cordemais,
en Ron mili~ le 24.02.1983.
!
1·
1
\\
1
1
1
1
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1
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0.10
1 0 • 20
1 0 . 30
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1 0 . 50
! 0 .60 1 0 . 70 1 0.80
1
0 . 90
l.=....:::.:...-----1
1
1
1
1
1
1
1
0
10.00
1 0.10
! 0.41 1 0.84
1.43 1 2.08
1
2.77
1
3.47
1-'4.19
1 4.93
:
1
m2
1
l
1
1
1
1
1
1
1
1
15.69
1 6.48
! 7.32 1 8.16
9.05 1 9.97
\\10.92
i 11.88 \\ 12.85 1 13.84
'i
1
~I:
1
1
1
l
' 1
"
- - - I i i
(---1-1--+-/--------1
!
2
114.84
115.87
116.91
117.97
19.05120.15
\\21.27
122.40
123.55
124.72
1
1
1
1
l
' 1
1
1
j
1
3
125.91
1
I I !
i !
1
1
1
1
:
I i i
1
:
1
1
Tableau III.16 ~ ~valuation des sur~aces mouillées de l'étier du Dareau,
en aval de l'écluse, le 8.02.1983.
1
1
l,
1
Hauteur
d'eau
1
0.00
1
0.10
0.20
0.30
0.40 1 0.50
1
0.60
0.70
0.80
0.90
,
m2
1
en m.
l
l
'
'
1
Î
1
o
1 0.00
1 0.12
0.27
0.45
0.53 i
0.72
:
0.96
1.30
1.74
2.32
---
1
m2 l-------I------i-----,~--'t-i ---I--------,lr------ -------
'
i
i
i
1
1
1
3.16
i 4.11 ! 5.14
6.22
7.46 i 8.88
! 10.42 : 12.02 113.80 : 15.76
+-------'----+-1-1
1
I l !
1
1-------+
2
117.77
119.77
\\21.78
123.80
25.81 127.82
129.84
131.86
133.88
135.91
- - - - 1 - 1 1 1 1 1 1 1 1 -
137.94
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
I
i
i
[
i
1
1
Tableau III.17 - Evaluation des surfaces mouillées de l'étier du Dareau,
en son milieu, le 8.02.1983.

---

- 57 -
1
DEBITS
VOt ONE D~EAU
1
VOlUNE D'EAU
1
VOlUNE D'EAU
DATES
COEFFICIENTS! OE LA LOIRE
ENTRE
EN
FLOT
t SORTI EN ~USAn
TOTAL SORTI
1
3 -
3
en fl3/ sec
en fi
en fi
1
en
fi
1
29.03.82
96-90
1 060
343 206
1
1
28.04.82
82-74
525
323.774
1
24.05.82
105-104
400
1 058 526
1.178 832
+ 120 036
25.06.82
86-81
282
535 364
645 457
+ 110 093
22.07.82
99-99
135
934.869
589 682
- 345 187
20.08.82
102-103
145
1 059 025
780 813
- 2.78 212
17.09.82
97-101
124
857 479
563 120
- 294 359
19.10.82
94-90
790
1 339 003
1.S63 980
+- 324 977
.15.11.82
89-90
825
954 978
983 017
+
28 039
18.01.83
73-71
1 480
388 377
750 531
+ 362 154
15.02.83
85-85
1 460
576 141
786 906
.+ 210 765
17.03.83
93-92
1 170
818 550
857 245
+
38 695
14.04.83
96-97
5 060
466 151
678 109
+ 211 958
Tableau III.18 - Volumes d'eau transitant
à l'embouchure
par cycle de marée.
1
1
1
DEBnS
VOUINE D' EAU
VOlUNE D'EAU
1
VOlUNE D'EAU
r
1
1
1 DE lA
DATES
ICOEFFICIENTS
~OIRE EMiRE El FLOT SORTI El JUSANT 1 TOTAL SORTI 1
1
3
3
3
1
en
1
en
fi
fi
/sec
ën
fi
en
fi
1
-1
1
1
1
1
10.02.82
1
100-99
1
1 325
47 988
0
1
47 988
1
1
1
1
1
1
1
24.05.82
1
105-104 1
400
70 458
52 534
1
17 924
1
1
1
1
1
1
1
16.12.82
78-78
1
1
3 620
84 591
0
1
84 591
1
1
1
1
1
1
Tableau III.19 - Volumes d'eau transitant
à l'éclusE"
par cycle de marée.

---

débit de la Loire
3
en 1 /s
Débits de la Loire
Coefficients de œarée
1500
« ) ..
~__
50&0
__
1
'"
- -- Volules d'eau sortis en jusant
__ .....
; 1 3 /s
-0
\\
1
'"
'""
\\
.
a
a
Volules d'eau rentrés en flot
" ,~-
'"
\\
1
:::>
\\
1
III
\\
1
'"
\\
,
......
"0
1000
-_...
.-
,- --
1
1
'Ii
/ ...... - - i
,
500
1
1
1
1
1
1
1
" ' ,
1
1
1
- -
1
~,
1
"...
,
70
......'....... _----------fI'
lars
ui
jui 1.
sept.
nov.
janv.
lars
82
83
Fig. 111.11 - Variations annuelles des volumes d'eau entrés et sortis au cours d'une marée,
des débits de la Loire et des coefficients de marée.

---

- 59 -
-
les
arrivées
des
autres étiers tels
que
"Rohars",
"la Taillée",
et des
bras
de
Loire entre
les
!les
Lavau,
Pipy
et Chevalier particulièrement
importantes
en vives-eaux,
une
section
mouillée
beaucoup
plus
grande
qu'à
l'écluse
(exemple
pour
une
hauteur
d'eau de 2,50 m,
la section mouillée à l'écluse est de
26,6 m ,
elle est de 62,8 m
à
l'embouchure).
D'autre part,
le temps pendant lequel
l'eau s'écoule ou rentre dans le marais est,
par suite de la fermeture de l'écluse,
plus court que
le
cycle de
marée
pour
lequel
nous
avons
calculé les volumes d'eau
à l'embouchure.
4.3.2 - A Cordemais et au Dareau (ta!l1eau III, 20 - tableau III,21)
Dans
l'étier
de
Cordemais,
nous
observons
en
Septembre
et
en
Février
(tableau III,20)
un volume
d'eau rentrant
plus grand
que
le
volume d'eau
sortant
ceci
est da à
la fermeture
de
la vanne
en jusant et à son ouverture en
flot.
Si
cette manoeuvre
est
explicable en
été par le besoin d'eau dans le marais,
elle
est
exceptionnelle
en hiver et a
pour but
de noyer
les
rats
qui
envahissent
le marais.
- Remarque
~Le
calcul
des
volumes
d'eau
entrant
et
sortant
est
l'objet
de nombreuses approximations :
les
mesures
de
courants
sont faites
sur une seule verticale au milieu
du chenal, ou en unique point en surface, et on extrapole à toute la section,
-
nous
ne
tenons pas
compte
de
l'effet de
paroi
qui
inverse
le
sens
du
courant sur les bords de l'étier,
les
profils
n'ont
été
faits
qu'une fois,
l'érosion
ou
sédimentation
a
pu en modifier le tracé au cours de l'année,
- nous faisons des moyennes de débits calculées à une heure d'intervalle.
Malgré
ces
approximations,
les
volumes
obtenus
nous
donnent
lm ordre de grandeur des phénomènes.
5 - CONCLUSION
L' hydrologie
de
l'étier peut
être
comparée
à
celle d'un petit estuaire.
Nous
observons, en effet de nombreuses similitudes entre les deux systèmes
-
une
dissymétrie
de
l'onde
de
marée
de
plus
en plus
marquée en amont,
se traduisant par une prolongation du jusant au détriment du flot,
- un décalage des renverses entre l'embouchure et les zones en amont,
-
une
amplitude
de marnage qui
varie en
fonction
des
coefficients
et de~
débits,
- des courants maximaux plus forts en jusant qu'en flot.
Ces points communs nous permettent d'utiliser des conclusions d'études antérieu-
res
sur la Loire,
mais
il ne faut pas perdre de vue des différences notables entre
l'estuaire et les étiers :
les
dimensions
réduites
des
étiers,
par
rapport
à
l'estuaire,empêchent
la formation d'une "lentille immobile"décrite par BERTHOrS L. (1957) dans la Loire,
-
la petitesse des étiers entraîne une amplification relative des phénomènes
observés,
car
la
remontée
rapide
des
eaux
transforme
le
filet
d'eau
de
la
fin
de
jusant en un volume important,
- les écluses sont également à l'origine de modifications que l'on ne rencon-
tre pas en milieu ouvert :
- la diminution des courants à la fermeture de la vanne,
- la variation du débit selon l'ouverture ou la fermeture,
- les faibles échanges avec le marais.

---

- 60 -
- à l'écluse
1
i
1
DEBITS
DE
1
YOLUIIE
O'EAU
1
DATES
COEFF. ,LA LOI~E
YAlIAGE
1
SORTI
DU
~ARAIS
1
1
en e lsec
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1
15.01.82\\ 70-64
1
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124885
1
1
1
jusant.
1
12.02.82 1 88-83
1
1 230
fera .. en flot
14 994
1
1
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1
- à mi-étier
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YOlUIIE
D'EAU
YOlUIIE
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Jusant.
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- 9744
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1
1
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17432
36 234
1
- 18 802
1jusant.
1
\\
1
1ouverte an flot
1
!
1
Tableau III.20 - Volumes d'eau transitant dans l'étier de Cordemais
au cours d'un cycle de marée.
- à l'écluse
1
1
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DEBnS
DE
1
YOlUIIE
D'EAU
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1
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1
31 513
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!
1
- à mi-étier
1
1
1
1"
1
DEBITS
DE
1
YOlU.
D'EAU
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D'EAU
1 YOlUIIE
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D'EAU
1
DATES
1 COEFF.
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LOIRE
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1
870
1
1
1
1
--1
1 - - - - - - - - - - - - - - 1
1
3.02.83 1 77-70
1380
l 'du.. ouverte en
133 344
23 662
1
+ 109 682
1
1
1"
1
1
1
1Juunt
1
\\
Tableau 1II.21 - Volumes d'eau transitant dans l'étier du Dareau
au cours d'un cycle de marée.

---

- 61 -
Par
conséquent,
l'étier peut être comparé à un petit. estuaire ayant sa propre
individualité, dans lequel nous définissons différentes masses ~'eau :
_ les eaux de retrait,
s'écoulant pendant les cinq ou six premières heures de
jusant et sont constituées en grande partie par les eaux deIlot,
-
les
eaux
de
ruissellement,
s'écoulent
en
fin
de
jusant
durant
les deux
ou trois dernières heures ~ ce sont les eaux des marais et des vasières,
les
eaux
de
refoulement
remontent
l'étier
en
début
de
flot
et
sont
un
mélange des eaux de ruissellement et des eaux de la Loire,
les
eaux
de
flot
sont
les
eaux
provenant
de
l'estuaire,
observées
les
deux dernières heures de flot.
Cette distinction entre les diverses masses d'eau sera fondamentale dans l'étude
des paramètres physico-chimiques, objet des chapttres suivants.
* ... ... ... ... ... ...

---

---

CHAPITRE
IV
Température

---

---

Dans le chap1tre précédent,
nous avons analysé le rôle de la marée dans le processus
hydrodynamique.
Elle
présente
aussi
une
grande
importance
pour
les
variations
de
température
des
eaux,
renforcées
par
l'émersion.
Ceci
nous
conduit
à
l'étude
des
températures des eaux au cours du cycle tidal, puis du cycle saisonnier.
l
LES VARIATIONS DE TEMPERATURE DANS LE SYSTEME DE LAVAU
1
LE CYCLE TmAL
Nous
observons
sensiblement
les
mêmes
variations à l'écluse et à l'embouchure
(fig IV.1).
En
été,
+~s
températures
des
eaux
augmentent
au
cours
du
jusant
et
atteignent
les
valeurs
·les
plus
fortes
en
fin
de
jusant,
lors
du
gonflement
des
eaux
(cf.
Chap1tre
Hydrodynamique)
les
eaux
de
ruissellement
se
réchauffent
sur
les
vasières
l' après-midi
à
la
faveur
des
températures de l'air plus élevées.
En effet,
l'étude
étant
effectuée
lors
de
coefficients
de
vives-eaux,
la marée
basse
a
lieu
en début d' après-midi,
lorsque l'ensoleillement est le plus important sur les vasières
largement découvertes.
Le
retour
du
flot
entra1ne
une
diminution
des
températures
immédiate,
par
sui te de
la dilution des eaux relativement chaudes de l'étier pu les eaux de l'estuaire plus
froides.
En hiver 1982-1983, les processus sont différents
: de façon générale, les températures
diminuent
au
cours
du
jusant
et
augmentent
au
retour
du
flot.
Les
apports
d'eaux
froides
du
marais
et
l'évaporation
sur
les
vasières,
bien
que
très
faible,
abaisse
la température à l'interface air-sédiment. Les eaux de ruissellement sont ainsi refroi-
dies par rapport aux eaux estuariennes qui restent plus stables au cours de l'année.
2 - LE CYCLE ANNUEL
2.1 - A L'EMBOUCHURE (fig IV.2)
0
En
été,
les
températures
augmentent
avec
un
maximum
en
juillet
(24
) ,
suivi
d'une
baisse
en
a8ut
(20 - 210 )
accompagnant
une
baisse
de
la
chlorosité
due
à
des
précipitations élevées entre Juillet et A8ut (58,S mm). Ces fortes pluviosités entra1-
nent
une
diminution
de
l'ensoleillement,
et
par
conséquent,
des
températures
plus
faibles.
En
hiver,
les
eaux
de
flot
ont
une
température
légèrement
plus
élevée.
que
celle
de
ruissellement.
Par
exemple
le
15.02.83,
les
températures
minimales
sont
de 3 0 pour les eaux de ruissellement, et de 3 0 5
pour les celles de flot.
Les
températures
des
eaux
de
ruissellement
varient
plus
que
celles
de
flot,
grâce
aux
écoulements
sur
les
vasières
qui
augmentent
les
échanges
entre
l'air
et l'eau.
D'autre part, comme le souligne CARRlKER M. R.
( 1967), l'océan joue un r8le de régulateur·
thermique par rapport à
l'estuaire.
De m@me,
l'estuaire de la Loire est un régulateur
de température pour les masses
d'eaux réduites telles que les étiers. C'est pourquoi,
l'amplitude
annuelle
des
variations
de
température
est
plus
élevée
pour
les
eaux
de ruissellement (2~2) que pour les eaux de flot (20 0 ).

---

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Fig. IV.! - Variations des températures pendant un cycle de marée.

---

- 67 -
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s
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---

- 68 -
2.2 - A L'ECLUSE (fig IV.3)
En été,
les
températures atteignent deux maxima de 25 0,
en Juillet et en A6ut
1982.
Nous
notons,
également,
une
baisse de
la température le 20 Aôut en corrélation avec
une diminution de la chlorosité, due aux précipitations.
A la
fin
de
l'été,
les
eaux
de
ruissellement
réchauffées
sur
les
vaS1eres
ont
une
température
plus élevée de 1 °
que
les eaux de flot,
tandis qu'en hiver,
de
Novembre 1982 à Février 1983,
les
températures des eaux de flot
sont légèrement plus
élevées
que
celles
des
eaux de ruissellement.
La différence est toutefois
inférieure
à 1° •
L'ampli tude
annuelle
de
variation
de
température
est
de
21°6
.. dans
les eaux
de ruissellement et de 20 °8
dans les eaux de flot. On retrouve le r8~e de régulateur
thermique de l'estuaire.
2.3 - DANS LE MARAIS (fig IV.3)
D'un point à l'autre du marais, les températures varient (fig VI.4).
ETE
HIVER
Fig. IV.4 -
Variations des températures dans le marais.
La
moyenne
minimale
des
températures
(8°4)
est
obtenue
le
18.01.83
et la moyenne
maximale
(2204·) est observée le 22.07.82.
3 - EVOLUTION DES TEMPERATURES AL' INTERIEUR DU SYSTEME
En été,
la température des
eaux de
flot
augmente
légèrement entre l'embouchure
et l'écluse.
Le 22 Juillet, les températures ont été de :
- 24 ° à l'embouchure,
- 24 ° à la taillée,
- 24 "5 à l'écluse,
- 22°4 dans le marais.

---

- 69 -
Lors de la marée descendante, en fin de jusant, nous observons les températures les
plus élevées à l'écluse, grâce à l'action de l'ensoleillement sur un très faible volume d'eau.
En hiver, la température des eaux de flot diminue entre l'embouchure et l'écluse,et
les températures s'équilibrent entre l'écluse et le marais. Les eaux de ruissellement
se ré-
chauffent au cours de la descente de l'écluse vers l'embouchure.
II - LES VARIATIONS DE TEMPERATURE DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
Généralement les températures augmentent au cours du jusant en hiver comme en été, alors
que le retour du flot entra!ne une diminution des températures ou une stabilité.
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Ecluse
8
Ecluse
/-\\\\
T"C
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7,5
Mi-étier
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-4
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renverse +2
+3
h.
-10
-4
-2
renverse
+2 heure
-8
-6
8.M.
B.M.
6.02.82
3.02.83
Fig. IV.5 - Variations des températures au cours d'un cycle tidal dans l'étier du Dareau.
Les températures des eaux du marais sont toujours inférieures à celles du flot qui ont
pu se réchauffer au passage sur les vasières.
Un fait particulier est à noter dans l'étier de Cordemais où nous observons le 8.09.82
une élévation de température de 7"entre la renverse de B.M et la fin du flot à l'écluse, et
de 6"entre la renverse de B.M et le début du flot à mi-étier (fig IV.7) . Cette élévation ther-
mique ne peut être expliquée par le réchauffement sur les vasières. Elle est due, plus vrai-
semblablement, aux rejets des eaux chaudes de la Centrale Thermique de Cordemais dans le bras
de Cordemais.
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Ecluse
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-2
B.M.
Fig. IV.6 - Variations des températures au cours
d'un cycle tidal
dans
l'étier
de
Cordemais le 8.09.82.

---

- 70 -
III -
CONCLUSIONS
Les températures des eaux des systèmes étiers-marais, liées aux températures atmosphé-
riques, sont donc maximales en été, minimales en hiver.
De plus, les vasières, soumises à l'émersion au cours d'un cycle tidal, jouent un rôle primor-
dial dans le réchauffement des eaux en été et leur refroidissement en hiver, alors que la Loi-
re est un régulateur thermique pour les étier.
Enfin, nous soulignons les faibles variations d'amplitude des températures lors du cycle tidal,
qui sont sans influence sur la vie dans les étiers.
• • • • • • •

---

CHAPITRE
V
pH

---

---

Bien que très variable, le pH est un élément important dans les cycles hydrobiologiques, et
pour les phénomènes géochimiques.
Le pH varie de 7 à 9,3 dans la Loire fluviale (MANICKAM S., 1982), et il est de 8 environ en
mer.
Dans l'estuaire, il évolue de façon complexe (de 7,4 à 8,4) en fonction des apports fluviaux,
des apports marins alcalins, et de l'activité microbiologique.
l
LES VARIATIONS DU pH DANS LE SYST!NE DE LAVAU
l
- LE CYCLE TmAL
1.1 - A L'EMBOUCHURE (fig V.l)
- en jusant
En période hivernale, le pH reste stable pendant le jusant ou diminue légèrement
en fin de jusant (de 7,9 à 7,5 le 15.02.83), sous l'action des eaux du marais moins alcalines.
Du printemps à l'été, le pH diminue trèsrégère~entdans les eaux de retrait (de 7,4 à 7,3 le
24.05.82), puis augmente en fin de jusant dans les eaux de ruissellement (de 7,4
à
7,6
le
22.07.82) - (de 7 à 8 le 24.05.82).
L'augmentation du pH, liée à l'activité photosynthétique des organismes, est favorisée par un
éclairement plus intense (FRANCIS-BOEUF C., 1947 - DEBYSER J., 1961). La photosynthèse étant
plus active au cours de la journée, la teneur en gaz carbonique dissous diminue, et le pH aug-
mente. Ainsi, l'assimilation chlorophylienne du phytobenthos, présent au sein de la pellicule
superficielle des vasières, est à l'origine d'une élévation du pH dans les eaux de ruisselle-
ment.
D'autre part, la production biologique d'azote ammoniacal, particulièrement intense sur les
vasières (cf. Chapitre XI: Les sels azotés), entraine également une augmentation du pH dans les
eaux de ruissellement.
- en flot
Le pH augmente, avec l'arrivée des eaux estuariennes toujours plus alcalines que
celles de l'étier.
1.1 - A L'ECLUSE (fig V.l)
le pH varie peu entre le flot et le jusant, mais nous notons toutefois ceci
- le 25.06.82, le pH augmente (de 7,55 à 8,45) après l'ouverture de l'écluse, quatre
heures avant la B.M.
- le 20.08.82, après une légère baisse en début de jusant (de 7,5 à 7,4), le pH aug-
mente progressivement pendant tout le reste du cycle de marée (de 7,4 à 8,4).
Ces modifications peuvent @tre dues aux envois de marée effectués les jours précédents
nos sorties, et ayant entrainé la pénétration des eaux de Loire plus basiques que celles du ma-
rais. On remarque, en effet, des pH élevés au point 9 (9,1) et au point 10 (8,3) le 25.06.82.
En été, l'eutrophisation dans les eaux entraine également une augmentation du pH.
2 - LE CYCLE ANNUEL
2.1 - A L'EMBOUCHURE (fig V.2)
D'une façon générale, nous observons une augmentation du pH du printemps à l'été qui
résulte de la pénétration des eaux marines et d'une activité photosynthétique
plus ïntense
qu'en hiver (8,2 dans les eaux de flot et 7,9 dans les eaux de ruissellement le 20.08.82).

---

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1
1
1
1
1
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-2
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.2
.3
.4
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heures
8
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1
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-1 Renverse +1
+2
+3
+4
+5
+6
8"
heures
Fig. V.l -
Variations des pH pendant un cycle de marée.

---

- 75
pH
8.5
ao
7.5
7.0
••••1•••••••. confluent La Taillée
.__._..6 embouchure (eaux de flot)
..----<1 embouchure (eaux de
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M
A
M
J
JI
A
s
1983
Fig.V.2 - Variations saisonnières du pH à l'embouchure de l'étier de Lavau
et
à
la
Taillée •
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1982
----L...-
1983
Fig.V.3. - Variations saisonnières du pH à l'écluse et dans le marais de Lavau.

---

- 76 -
Par contre, le 17.09.82, une chute très, nette du pH est due à la dégradation de la
matière organique particulièrement importante (7,2 dans les eaux de ruissellement - 7,4 dans
les eaux de flot).
En péridode hivernale, le pH varie entre 7,55 et 7,85 dans les eaux de flot et de 7,2 à 7,55
dans les eaux de ruissellement. En effet, le lessivage des sols par les crues et l'apport des
eaux de marais entra1nent une diminution du pH assez nette pour les eaux de ruissellement, moin:
alcalines que ls eaux de flot.
2.2 - A L'ECLUSE (fig V.3)
Du printemps à l'été, le pH est super1eur à celui de l'hiver. A partir de Septembre, il
diminue nettement et reste généralement faible endant l'hiver (de l'ordre de 7,2). Le 18.01.83,
les eaux de ruissellement issues du marais, sont légèrement acides (6,5).
2. 3 - DANS LE MARAIS (fig V. 3 )
Le pH est plus élevé en été qu'en hiver; il varie d'une moyenne
maximale de
7,8 le
25.06.82 à une moyenne minimale de 6,7 le 18.01.83.
Comme l'a constaté HALGANO G. (1973) dans le bassin Briéron, les variations du pH sont liées
aux variations de la chlorosité dans le marais : les envois de marée, en été, provoquent une éli
vation du pH, tandis que l'accumulation d'eau douce en hiver, abaisse le pH, sous l'action des i
acides humiques (fig V.4)
,
ETE
HIVER
Fig. V.4 - Variations des pH dans le marais.
De façon générale, le pH est plus faible au Nord du marais du Syl à cause d'une influ-
ence moindre des eaux de la Loire.
3 - EVOLUTION DU pH DANS L'ENSEMBLE DU SYSTEME
- A marée montante
En plein été (juillet-aoat), le pH augmente au cours de la remontée des eaux de
flot vers l'écluse 1 il diminue ensuite dans le marais. L'élévation du pH à l'écluse
peut-
être due à une accumulation d'eau contre la vanne permettant un début d'eutrophisation, déjà
favorisé par l'augmentation de la température.

---

- 77 -
A partir
du
mois
de
septembre
et
durant
toute
la
période
hivernale,
le
phénomène
s'inverse
-
les
eaux
de
flot
sont
plus
alcalines
à
l'embouchure
qu 1 à
l'écluse,
et
entre l'écluse et le marais
le pH reste
sensiblement le même.
En hi ver,
le lessivage
du sol par les eaux de crue et les précipitations entra1ne une diminution du pH dans
le marais, plus importante qu'à l'embouchure.
- A marée descendante
Pendant l'été,
le pH augmente
du marais vers
l'écluse en fin de jusant
et
diminue
à
l'embouchure.
En
hiver,
le
pH est presque
identique dans
le marais et
à
l'écluse,
il cr01t ensui te vers l'aval, et atteint une valeur de 7,55 à l'embouchure
le 15.02.83, alors qu'il est de 7,3 à l'écluse.
II
LES VARIATIONS DU pH DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
1- A CORDEMAIS
Les variations au cours d'un cycle de marée sont peu importantes, et se résument
à une légère augmentation en flot provoquée par la remontée des eaux estuariennes.
Les
variations
saisonnières
montrent
une
particularité
les
eaux
de
l'étier
et du
marais
sont
neutres
ou
légèrement
alcalines
en
hiver
(Février)
et faiblement acides
en été (Septembre), malgré la pénétration des eaux estuariennes
alcalines(fig V.5).Cette
acidité peut être due aux rejets de la Centrale Therm1que de Cordemais.
pH
Eté (8.09.82)
7,5
Hiver (24.02.83)
,r------~
1
,,,
.............-
'
7
....---.-~---....-
~,'
---......-_..."
6,5
-6
-4
renverse .. 1
a.M.
Fig. V.5 - Variations tidales du pH.
2 - AU DAREAU
Au
cours
du
cycle tidal,
nous observons une augmentation du pH entre le flot
et le jusant comme dans les étiers de Lavau et de Cordemais (fig V.6).
pH
Eté (6.09.82)
8,5
_ _ _
Hiver (3.02.a3)
...---
..- - - - -
"""'----
...._----------------
8
Fig. V.6 - Variations tidales du pH.
Les variations saisonnières sont nettes
:
le pH est plus élevé en été, pouvant
atteindre
8,5
en
flot
en
Septembre
et
8,3
dans
le marais,
alors
qu'il
est
de
7,6
en hiver dans tout le système.

---

- 78 -
III - CONCLUSION
Les variations du pH dans
les
étiers sont dues essentiellement à l'antagonisme
entre
les
eaux
légèrement
acides
des
marais
(eaux
de
lessivage
des
sols,
pluies)
et
les
eaux
alcalines
de
l'estuaire,
mais
en
été,
la
photosynthèse,
favorisée
par
un
éclairement
intense,
intervient
également
pour
l'augmentation
du
pH,
ainsi
que
la forte production de NH 4 sur les vasières.
• • • • • • •

---

CHAPITRE
VI
Les matières en suspension

---

- 80 -
1
1
1
PERTE
AU
FEU
1
1
1
DATES
F.F. %
F.G. %
C0 Ca %
1
1
3
1
1+500
900 0
1
1
1
1
1
1
B.M.
99
1
9,8
9,5
17,4
1 28.04.82
1
1
P.M.
100
0
10,3
10,8
16,7
1
1
1
1
1
1
B.M.
99
1
6,6
12,6
20,6
1
24.05.82
1
1
P .M.
100
0
5,7
16,2
26,1
1
1
r
1
B.M.
100
0
10,0
9,9
20,5
1 25.06.82
1
1
P.M.
100
0
5,8
13,9
21,9
1
1
1
1
1
B.M.
96
4
6,8
13,5
20,7
20.08.82
1
1
P.M.
100
0
5,5
10,3
20,2
1
1
1
B.M.
97
3
9,5
11,8
18,6
17.09.82
1
\\
P.M.
1
1
1
S.M.
98
2
7,3
1
7,4
14,4
19.10.82 1
1
P.M.
100
a
7,2
11 ,5
24,7
1
1
1
1
1
!
1
B.M.
98
2
7,9
8,7
16,4
1 15.11,82
1
1
P.M.
100
0
5,8
-1
11,2
20,3
1
1
1
1
1
B.M.
100
0
8,2
10,2
18,7
1 18.01.83
1
1
P.M.
100
0
8,8
10,2
20,3
1
1
1
1
B.M.
100
0
8,8
11,6
18,9
1 15.02.83
1
1
P.M.
100
0
4,3
13,3
21,3
1
1
1
1
S.M.
100
0
6,5
1
10,6
20,8
17.03.83
1
1
P.M.
100
0
5,9
8,2
18,9
1
1
1
1
B.M.
100
0
5,5
9,4
16,3
1
14.04.83
1
1
P.M.
100
0
4,4
13,7
21,8
1
1
1
Tableau VI.1 - Nature des M.E.S.

---

l - NATURE DES M.E.S. DANS LE SYSTEME DE LAVAU
Nous étudions les matières en suspension (li. E. S.) è B. r;. et à P. ~l. sur un cycle
annuel.
1 - FRACTION FINE / FRACTION GROSSIERE (tableau VI.1)
- Les M.E.S., recueillies par décantation, présentent toujours des valeurs très élevées
de particules fines : 100 % à pleine mer et entre 96 % et 100 % à basse mer.
La remise en suspension des sables fins est favorisée à basse mer par les courants vio-
lents de fin de jusant et la très faible profondeur.
- La médiane, sur les sédiments déf10cu1és,montre pour les M.E.S. des
particules
très
fines: de 0,8 à 1 pm. (fig VI.1).
2 - TENEURS EN CARBONATES (tableau VI.1)
Les teneurs en carbonates varient de 4 à 10,5 %. Les valeurs à basse mer sont gene-
ra1ement supérieures à celles de pleine mer de 0,1 à 2 %, soit une augmentation de l'ordre
de 3 à 20 %. Cette augmentation des carbonates à basse-mer contribue à une meilleure mobi-
lité des sédiments fins dans l'étier. Les ostréiculteurs utilisent la méthode de l'épanda-
ge de craie ou de CaC03 pour lutter ainsi contre l'envasement des claires èt des parcs à
huîtres(FEUILLET M., GOULEAU D., 1977). Les teneurs en carbonates, à B.M., sont plus élevées
du printemps à l'été (de l'ordre de 8,5 %) qu'en automne et en hiver (de l'ordre de 7,4 %).
Ces teneurs plus fortes résultent peut-être de la précipitation des carbonates dissous sous
l'action de l'eutrophisation (MANICKAM S. 1982).
3 - PERTES AU FEU (tableau VI.1)
- à 450 ° C
Elles varient de 7,3 à 16,2 % au cours de l'année. On observe une diminution
nette entre les valeurs à P.M. et celles à B.M., pouvant atteindre 36 % (par exemple: de
11,5 à 7,3 le 19.10.82). Cette diminution importante traduit la consommation de la matière
organique par les microorganismes et la minéralisation sur les vasières.
-à900 0 C
Ces pertes au feu correspondent aux matières volatiles, aux carbonates et à
la destruction des complexes, des hydroxydes, etc ...
Elles varient de 14,4 % à 26,10 %, soit presque le double de celles à 450 ° C, ce qui corres-
pond à un phénomène général dans l'estuaire et la Loire (MANICKAM S., 1983).
Elles ne présentent pas de variations saisonnières particulières.
4 - LES MINERAUX ARGILEUX
Les minéraux argileux types de la Loire maritime sont l'illite, la kaolinite, la mont-
morillonite, la chlorite. Les minéraux accidentels sont le pyrophyl1ite, l'halloysite, la mé-
tahalloysite ainsi que les inters~ratifiés (GALENNE B. , 1974).
Nous n'étudierons que l'il1ite, la kaolinite et la montmorillonite qui représentent presque
la totalité des minéraux argileux.

---

- 82 -
0,1 IJm
taille des particules
Fig. VI.l - Courbes granulométriques des matières en suspension
à l'embouchure de l'étier de Lavau.
Rapport
MiT ou M/K
• Montmorillonite
S.M.
...,
Tllite
,
1
1.2
,
1
Montmorillonite
P. M.
,
1
+
,
1
Kaohnl€e
,
1
1
1
1
1
1,0
,
1,
0,8
o,ô
0,4
0.2
- - - -....:::;:-+
o
VI.2 - Variations saisonnières des rapports Mil et M/K à B.M. et à F.M.

---

- 83 -
Les quantités relatives des m1neraux argileux
Nous avons calculé les pourcentages respectifs des principaux minéraux argileux présents
dans l'étier à B.M. et à P.M. pour toute une année à partir des diagrammes des rayons X
(tableau Vl.2).
Il
1
1
1
1
1
1
1
1
I I I
DATES
128.04.82124.05.82 1 25.06.821 20.08.821 17.09.82119.10.821 15.11.821 18.01.831 15.02.83117.03.831 14.04.83
1
1 1 - - - - + -
1 _ - + I_ _+-_....,I_ _+I_ _+-'_--+1_ _+'_ _If--_+I_ _.j..-i_-a
1
I l !
1
1
1
I l !
1
1
IIAREE
IB.M
P.M IIB.M
P.M IB.M
P.M IB.M.
P.M j'IB.M
P.',IB.M
P.M IB.M
P.M IB.M
P.M IB.M
P.M IB.M
P." IB.M
P.M
1 - - - - + - 1- - + - - + - 1_-----11_ _+-_-+
1 _ - - + I_ _+I_ _I f - - _ +
I _ _+-
1 _ _
I
I
I
1
!
1
I l !
1
1
1
1 laolinite
1 45
42 1 45
38 1 45
43 1 39
34 1
42 1 40
43 1 40
41 1 47
44 1 56
46 1 46
1 42
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 lUite
13142\\374213141131
491
3~129 34129
37138
3613446144
151
llIont-oriuonite 1 24
16 1 18
20 1 24
16 1 30
17 1
21 1 3 1 U 1 31
22 1 27
19 1 10
8 1 10
1
\\
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau Vl.2 -
Les pourcentages des minéraux argileux.
La kaolinite (34 à 56 % ) est généralement mieux représentée que l'illite (29 à 51 %)
et nettement plus abondante que la montmorillonite (7 à 43 %).
Les pourcentages de kaolinite et de montmorillonite sont plus faibles à ~.M. qu'à B.M.,
'ce' 'qui 1iild±queune exportatioILde ces argiles de l'étier 'vers la. Loire.
Les pourcentages d'illite sont, par contre, plus importants à P.M. qu'à B.M.:ceci corres-
pond à un apport d'illite de la Loire. Ainsi, alors que l'illite est retenue par les
vasières, la kaolinite et la montmorillonite sont expulsées.
- Les rapports Mil et M/K
Après avoir établi les pourcentages respectifs de la kaolinite, l'illite, et la montmo-
rillonite à B.M. et à P.M., nous calculons les rapports montmorillonitelillite et mont-
morillonite/kaolinite pour chaque prélèvement. Nous suivons ainsi l'évolution de ces
rapports pour toute l'année à B.M. et à P.M. (fig Vl.2).
Le rapport Mil varie entre 0,2 et 1 à B.M. et entre 0,2 et 1,3 à P.M., mais il est géné-
ralement supérieur à B.M. : la montmorillonite est expulsée à B.M. préférentiellement à
l'illite.
Le rapport M/K varie entre 0,2 et 0,8 à B.M. et entre 0,2 et 1 à P.M., mais il est supé-
rieur à B.M. de façon générale. Nous retrouvons le même phénomène que pour le rapport
Mil, la kaolinite étant expulsée en plus faible quantité Que la montmorillonite à B.M.
Ainsi le comportement de la kaolinite et de l'illite par rapport à la montmorillonite
est comparable, mais contrairement aux observations de BOUTELlER P. (1979) sur la rose-
lière, l'illite et la kaolinite sont retenues plus facilement sur les vasières que la
montmorillonite. En effet, la montmorillonite ayant des cristaux plus fins que les deux
autres minéraux argileux, elle reste plus longtemps en 'suspension que l'illite et la kao-
linite. GALENNE B. (1974) a déjà montré ce pnenomène dans la Loire où la montmorillonite
se concentre dans les sédiments en suspension, au niveau des vasières latérales et du
toit de la crème de vase quand elle est présente.
Au cours de l'année, les rapports sont assez constants ( de l'ordre de 0,5 à 1), excepté
en hiver où l'on observe une diminution très nette (les rapports variant de 0,15 à 0,3)
qui indique que la kaolinite et l'illite augmentent relativement à la montmorillonite.
5 - CONCLUSIONS
Les particules fines (de 0,8 à 1 pm) sont toujours très élevées ( 96 %) dans l'étier.
La mobilité des sédiments fins est favorisée à B.M. par des courants forts, la très faible
profondeur et des teneurs en carbonates plus importants qu'à P.M.
La matière organique diminue à B.M. par suite de la consommation par les microorganismes
et de la minéralisation sur les vasières.
Parmi lab principaux minéraux argileux, la montmorillonite est moins abondante dans l'étier
que l'illite et la kaolinite, puisqu'elle est facilement expulsée vers la Loire.

---

-84-
II - LES VARIATIONS DES M.E.S. DANS LE SYSTEIIE DE LAVAU
Nous étudierons les variations des M.E.S dans le système étier-marais au cours d'un
cycle de marée, puis sur un cycle annuel, du point de vue qualitatif et quantitatif.
L'accent sera mis sur les résultats obtenus à l'embouchure puisque, nous le verrons ulté-
rieurement, c'est à ce point là que les vartations sont les plus importantes.
1 - LE CYCLE TmAL
1.1 - VARIATIONS DES M.E.S AU COURS D'UN CYCLE TIDAL
1.1.1 - A l'embouchure (fig VI.3 -VI.4)
A l'instar de GOULEAU D. (1975) et de BOUTELIER P. (1979), nous traçons des courbes
d'isoturbidités à partir des prélèvements horaires. Celles-ci mettent en évidence une nette
stratification au cours du cycle de marée, les eaux de surface étant beaucoup moins turbides
que les eaux de fond.
- en jusant
Dans l'heure suivant la renverse de P.M., les courants entra!nent une
remise en suspension des sédiments déposés pendant la renverse de P.M.
Au cours des deux ou trois dernières heures de jusant, les turbidités sont importantes sur
toute la tranche d'eau: ceci est dO à une hauteur d'eau très faible et à des courants plus
forts en fin de jusant. Le 22.07.82, les turbidités sont comprises entre 6 et 7 g/l sur toute
la tranche d'eau; le 15.02.83, elles sont de 6 g/l au fond et de 3,5 g/l en surface.
A la renverse de B.M., l'absence de courant entra!ne une décantation des M.E.S.
H en Il.
6
H en ••
Coef. de .arée - 97 -101
Coef. de .arée - 85 -85
3
,
3
5
Débit de la Loire -124 11 /5
5
Débit de la Loire _ 1460 11 /5
\\
1
\\
1
1
1
1
1
,
4
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1
1
1 1
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1 1
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1
3
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1
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l
"
1
1 ,
IJ ,-"
~
o
o
~..' :,'
..
rellverse
+4
heures
-7
-5
-3
-2
renverse
+2
+4 heures
B. M.
B. M.
Fig. VI.3 - Diagramme
d'isoturbidité
Fig. VI.4 - Diagramme
d'isoturbidité
(22.07.82)
(15.02.83)
- en flot
Une demi-heure environ après la renverse de B.M., nous observons une
remise en suspension des sédiments déposés lors de la renverse, et une décantation s'amor-
ce généralement deux heures avant la renverse de P.M. grice à la décélaration du flot. La
décantation devient maximale lorsque les courants s'annulent à la renverse de P.M.;

---

- 85 -
H en ••
Coef. de .arée-73-71
3
Débit de la Loire
,-1480. /5
4
\\
\\
,
\\
1.1.2 - à la Taillée
,
/1,1
,
\\
3
\\
\\
\\
\\
\\
qJ
\\
En flot,
nous notons une remise en suspen-
\\
\\
\\
sion qui se prolonge pendant deux heures environ,
\\
\\
suivie
d'une
décantation
atteignant
son
maximum
2
G,5
\\
à
, ,'\\ \\
\\
la renverse de P.N.
u
, \\ \\
\\
:
1
\\
\\
\\
I l
't'\\
1
l ,
\\
\\
1
, ,
\\
\\
1
J
1 1
\\ '
1
, 1 1 (JQ'..
\\
\\
1
l
o
"~
' \\ 1
1
r'enve~se +1
+2
+3
+4heure5
B. M.
Fig. VI.5 - Diagramme
d'isoturbidité
(18.01. 83)
1.1.3 - A L'écluse
- en jusant
Nous
observons
peu
de
variations
des
turbidités,
excepté dans
l' heure
suivant l'ouverture des clapets ou de
la vanne métallique
de l'écluse
:
le 24.05.82,
les turbidités augmentent de 0,05 à l,55 g/l après l'ouverture de l'écluse (fig VI.6).
- en flot (fig VI.7)
Tout au long de l'année,
après la renverse de B. N., nous remarquons une
augmentation de la turbidité provoquée par le retour d'eau dans l'étier. Elle est parti-
culièrement importante en été,
lorsque,
la vanne fermée,
l'étier s'est totalement vidé
à l'écluse de (0,02 à 0,48 g/l le l7.09.82).Cette augmentation a pour origine les N.E.S.
sédimentés
à
l'embouchure,
où
le
flot
beaucoup plus puissant qu'à l'écluse remet en
suspension les vases décantées lors de la renverse jusant-flot ; une partie de ces vases
est amenée,
lors de
la marée montante
jusqu'à l'écluse où se produit une décantation
très rapide
lorsque
l'écluse est fermée.
Par contre, si l'écluse est ouverte comme le
24.05.82,
la turbidité s'accrott progressivement pendant
le
flot
jusqu'à la fermeture
de l'écluse.
1.2 - FACTEURS ENTRAINANT LES VARIATIONS DES N.E.S. AU COURS D'UN CYCLE TIDAL
1. 2.1 - LES COURANTS DE MAREE
- A l'embouchure
Nous
avons
évoqué
les
courants au cours
de
l'étude des variations des
N.E.S.
pendant un cycle de marée.
Il est alors
intéressant
de relier
les
quantités
de sédiments transportées avec les courants.
Les
courbes
des
courants
et
l'histogramme
des
N.E.S.
transportées à
l'embouchure en
période
d'étiage
( fig
VI. 8),
et en période
de crue
(fig VI. 9), montrent des périodes
de décantation et de remise en suspension.
La remise en suspension
Elle se produit
- une heure après la renverse jusant-flot,
atteignant un maximum à mi-flot,
- une à deux heures après la renverse flot-jusant.
(parfois une augmentation des N.E.S.
a lieu une à deux heures avant la renver-
ve de B.N. sous l'action des courants plus forts pour un volume d'eau plus faible).

---

- 86 -
H.E.S
g/l
l,50
1,0
0,5
0
-7
-St
-3
-1 renverse
+2
+
eures
B.M.
t
ouverture de l'écluse
ferlleture de l'écluse
Fig. VI.6 - Variations des M.E.S. au cours d'une marée (24.05.82)
M.E.S. g/l
0,50
0,30
0,10
o
-3
-1
nillverse
+2
+4 heures
B.M.
Fig. VI.7 - Variations des M.E.S. au cours d'une marée (17.09.82)

---

$"'
r rWN"itrt'17' tt'Op 'tl'~'tr#%tirfjrte wr -'trtt'ért 14'" -or nerf "i - 1'1 ft'
Poids de s~di.ents
en tonnes
Vitesse de courant
1200
en ./s
1000
0,50
800
600
400
1
200
(X)
--.J
1
o
1
l
'
,
1
•
10
i i
•
•
•
•
•
i
i
200
0,10
JUSANT
0,30
,50
Fig. VI.8 - Relation entre transport des sédiments et
Fig. VI.9 - Relation entre transport des sédiments et
vitesse de courant en période d,'étiage
vitesse de courant en période de crue
(17.09.82)
(14.04.1983)

---

- 88 -
Elle résulte de :
- la dilution de la crème de vase tapissant le fond du chenal de l'étier,
- l'érosion de la couche superficielle des sédiments récemment déposées sur les vasières,
- l'effondrement d'une partie de la haute slikke en fin de jusant (photo 8).
Si les turbidités, exprimées en gll, sont maximales lorsque les courants sont les plus
forts, en flot et en jusant, les quantités de M.E.S transportées ne sont pas liées à la vites-
se du courant. En effet, en fin de jusant, les turbidités (en g/l) sont très élevées alors que
les volumes des eaux sont extrêmement réduits. Les quantités de sédiments transportées :;sont
donc très faibles en fin de jusant malgré deé teneurs élevées. BOUTELIER P. (1979) fait déjà
cette observation dans l'étier irriguant la roselière de l'Ile Chevalier.
La décantation
Au moment des renverses de courants, les M.E.S décantent puisqu'il n'y a plus de
filets d'eau turbulents ou "fluid supported"l
pour maintenir les sédiments en suspension, com-
me l'ont constaté BERTHOIS L. (1964) en Loire, et ALLEN G.P. (1972) en Gironde.
La décantation est maximale après l'étale de P.M., lors de la renverse flot-jusant. Ce décala-
ge entre l'étale de P.M. et la décantation maximale, décrit par VAN STRAATEN L.M.et KUENEN P.H.
(1957) sur le littoral hollandais, est observé par GOULEAU D. (1975) et BOUTELIER P. (1979) sur
les vasières atlantiques et estuariennes.
- A L'écluse
Les courants de marée sont liés à l'ouverture ou à la fermeture de l'écluse. Celle-
ci modifie, en effet, la vitesse des courants et donc le transport des sédiments.
L'ouverture des clapets, sous la poussée des eaux du marais deux à trois heures après la
P.M., augmente la turbidité par accroissement de la vitesse du jusant,
- la fermeture des clapets, en flot, engendre une diminution considérable du courant qui est
de plus en plus marquée à l'approche de l'écluse, et a pour conséquence la décantation rapide des
M.E.S.
Ainsi le rôle de l'écluse se manifeste:
- lors de la fermeture en diminuant la pénétration des M.E.S. dans le marais,
- lors de l'ouverture des clapets en augmentant le pouvoir d'érosion du jusant dans l'étier,
ce qui est un des buts recherchés,
- lors de l'ouverture de la vanne qui provoque une chasse d'eau nécessaire pour éroder les
sédiments accumulés au cours du temps.
C'est d'ailleurs ce système de chasse qui, s'il était fréquemment appliqué, assurerait le déva-
sage de l'étier.
1.2.2 - L'émersion
Nous avons vu dans le chapttre "Hydrodynamique" que le marnage à l'embouchure variait en
fonction du coefficient de marée et du débit fluvial. Ces deux facteurs interviennent donc, dans
la durée d'émersion et l'extension des surfaces émergées des vasières de l'étier.
GOULEAU D. (1975) démontre le rôle primordial de l'émersion, qui favorise la fixation des sédi-
ments grâce à la diminution de la teneur en eau de la pellicule superficielle soit par écoulement;
soit par évaporation. Ceci implique, par conséquent, pour la remise en suspension, la nécessité de
courants plus intenses que dans les zones immergées.
D'autre part, plus l'émersion est longue et plus la remise en suspension des sédiments est ~
le. C'est ainsi que la vase la mieux stabilisée de la partie haute des slikkes, n'est
remise
en
suspension que lors de grandes crues ou de tempêtes.
1.2.3 - Le bouchon vaseux
Le bouchon vaseux de la Loire lorsqu'il est situé légèrement en aval de l'étier
devrait
entraîner une augmentation des M.E.S. pendant le flot. Nous étudierons cela plus en détail dans
le cycle annuel.

---

- 89 -
1.3 - CONCLUSION SUR LE CYCLE TIDAL
D'une manière générale, nous observons dans l'étier
la décantation des N.E.S. aux renverses de B.N et de P.N. avec un maximum à celle de
P.N., se prolongeant pendant une à deux heurs après la renverse flot-jusant, et
renforcée
par la fermeture de l'écluse en amont,
- la remise en suspension en flot et en jusant dès que le seuil de la vitesse critique
d'érosion est dépassé et tant que la
vitesse
critique
de dépôt n'est
pas
atteinte
(ALLEN G.P. (1972) - GOULEAU D. (1975).
Le décalage, entre le moment où le courant devient insuffisant pour le transport des
particules, et celui où se déclenche la chute des particules sur le fond à la renverse, est
appelé "settling lag effect" par VAN STRAATEN L.N. et KUENEN P.H (1957). Ils décrivent éga-
lement une différence entre les vitesses de courant maximales permettant
la
sédimentation
des particules en suspension et les vitesses minimales qui entrainent l'~~ion du même ma-
tériel sur les vasières. Ce phénomène, le "scour lag effect" provoque une accumulation
de.
sédiblents'.sur ·les-vasières. Dans l'étier de Lavau, ce processus ne se produit,
qu 1 en été
(aoOt-septembre) où l'on note un piègeage des sédiments de 447 tonnes le 20.08.82 et de 1663
tonnes le 17.09.82 (cf. Bilan sédimentaire). Pendant le reste de l'année, la réserve
d'eau
accumulée dans le marais, et libérée au cours de la marée descendante, accélère les courants,
facilitant la remise en suspension des vases et leur expulsion vers la Loire.
Les processus de décantation
et de remise en suspension sont liés également à l'émersion qui
permet la fixation des sédiments décantés pendant le jusant sur les vasières.
2 -
LE BILAN SEDDŒNTAIRE SAISONNIER
La seule approche pratique pour
l'étude saisonnière des N.E.S. dans l'étier est de fai-
re un bilan sédimentaire au cours de chaque cycle de marée observé.
2.1 - METHODE DE CALCUL DES BILANS SEDIMENTAIRES DANS L'ETIER
Nous reprenons la méthode déjà utilisée pour les volumes d'eau. Toutefois, étant donné
la stratification des N.E.S., nous séparons la tranche d'eau arbitrairement en trois tranches
(de 0 à 1,00 m - de 1,00 m à 2,50 m - de 2,50 m à la hauteur maximale).
Nous multiplions, ensuite, les turbidités moyennes horaires obtenues par les flux écoulés cor-
respondants. Nous obtenons ainsi le tonnage des N.E.S. transitant dans l'étier, par cycle de
marée.
2.2 - INTERPRETATIONS DES OBSERVATIONS
2.2.1 - A l'embouchure
Les résultats donnés dans le tableau VI.3 et exprimés sur la figure VI.IO mettent
en évidence certains facteurs.
".E.S.
en tonnes
Débit en .3/sec •
".E.S.entrées
en flot
2400
".E.S. expulsées
en jusant
2000
2000
!l600
1500
:::; i200
1000
800
500
400
o
"ars
Mai
Sept.
Nov.
Janv.
"ars
82
83
Fig. VI.IO - Variations des quantités de N.E.S. transportés en flot et en
jusant, et des débits de la Loire, sur un cycle annuel.

---

- 90 -
IDébita ~ Volume
1
Volume
i Volume
1 Bilan
1
Dates
Coeff.
Ila LOIRE 1 d' eau
1
d' e~u
r total d' eEUj M.E.S. en T. 1 des t.ŒS 1
1
en
1 entré
en 1 sorti en
",1
- entré
1
Lsort1es 1
3 j
___---''--__---'-I_m_3
1
_/s_ec_1 :flot en m
usant en
+ s~~t;3 I.....F-l-ot-,....~us-an-t-r m:es 1
1
1
1
1
1
1
29.03.82
96-90
1060
343 206
1
1
209 1
1
1
1
1
1
1
28.04.82
82-74
525
323 774
1
1
977 1
1
1
1
1
1
24.05.82
105-104
400
1 058 526
1 178 832 1 + 120 306 1
499 1 2421
+ 1922 1
1
1
1
1
25.06.82
86-81
282
535 364
645 457 1 + 110 093 1
834 1 1676
+
845 1
1
1
1
1
22.07.82
99-99
135
934 869
589 682 1 - 345 187 1
889 1 1860
+
971 1
1
1
1
1
20.08.82
102-103
145
1 059 025
780 813 \\- 218 212
\\ 1905 1 1458
-
447
1
1
1
17.09.82
97-101
124
857 479
563 120 1 - 294 359 1 2340 1
677
- 1663
1
1
1
19.10.82
94-90
790
1 339 003
1 663 980 1 + 324 977 1
847 1 1114
+
268
1
1
1
15.11.82
89-90
825
954 978
983 017 1 +
28 039 1
864 1 1234
+
370
\\
1
1
18.01.83
73-71
1480
388 377
750 531 1 + 362 154 1
161 1
248
+
87
1
1
1
15.02.83 1
85-85
1460
576 141
786 906 1 + 210 765 \\
466 \\
556
+
90
1
1
1
1
17.03.83 1
93-92
1170
818 550
857 245 1 +
38 695 1
48331
571
+
138
1
1
1
1
14.04.831
96-97
5060
466 151
678 109 1 + 211 958 1
57 1
122
+
65
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau VI. 3 - A l'embouchure •
1
1
Volume
1 Bilan
1
1 Débita
Volume
Volume
1 total d'eau l M.E.S. en T. 1 des MES 1
Dates
Coefi.
1de la
d'eau
d'eau
- entré
1
1 LOIRE
Imtré , . dans 1sorti du
Lorties~'
1
+ sorti
\\Jusant II~ mar81
en m3 1 Flot
ta
____----rien_II_~_/Je_11e~s =-~s
1
1
jen
nn
1
10.02.82
100-99
1
1325
1
0
47 988
47 988
1
0
1 1,60 1+ 1,6
1
1
1
1
1
1
1
24.05.82
105-104 1
400
1
52 534
70 458
17 924
1
44
1 54
1+ 10
1
1
1
1
1
1
1
16.12.82
78-78
1
3600
1
0
84 591
84 591
1
0
1
3,5
1+ 3,5
1
1
1
1
1
1
1
Tableau VI.4 - A l'écluse.
Bilans hydriques et sédimentaires au cours d'un cycle de marée.

---

- 91 -
2.2.1.1 - les facteurs climatiques
En flot, les variations des N.E.S. entrant dans l'étier suivent apparemment celles
du débit de la Loire, d'une façon inverse: plus le débit est faible, plus les quantités
de N.E.S. pénétrant dans l'étier sont importantes.
C'est ainsi qu'au mois de septembre, nous notons pour un débit de Loire de 124 J/s, le
bilan sédimentaire le plus élevé de tout le cycle annuel étudié (2340 tonnes). En fait,
ce sont les facteurs climatiques qui réduisent,en étiage, aussi bien le débit de la Loire
que l'évacuation des eaux du marais et augmentent la turbidité dans l'estuaire.
En jusant, les quantités de N.E.S. transitant dans l'étier varient de façon analo-
gue aux débits de la Loire. La diminution des débits provenant du marais, simultanée avec
la diminution des débits de Loire, entra!ne une baisse des volumes d'eau et des sédiments
transportés. Le 17.09.82, la quantité de sédiments expulsée en jusant est de 677 tonnes
pour un débit de Loire de 124 m~s, alors que le 24.05.82, elle est de 2421 tonnes pour un
débit de Loire de 400 ~s. Cependant, de janvier à avril 1983, ceci ne se vérifie pas, les
quantités de N.E.S. expulsées restant peu élevées malgré des débits à 1000 mts. En avril
notammen~nous remarquons que seulement 122 tonnes de sédiments sont rejetées en Loire pour
un débit de 5060 ~s. Il est probable qu'en hiver, la diminution des échanges sédimentaires
entre la Loire et l'étier, et d'autre part une érosion régulière mais peu intense à chaque
cycle de marée soit à l'origine des faibles quantités expulsées en Loire.
2.2.1.2.- le bouchon vaseux
La position du bouchon vaseux dans la Loire varie selon les coefficients de marée et
les débits de la Loire. Etant donné que nous avons généralement travaillé avec des coeffi-
cients de vives-eaux, le débit devient le facteur le plus important pour notre étude.
GALLENNE B. (1974) décrit la position du bouchon vaseux en fonction du débit de la Loire :
celui-ci se maintiendrait dans la région de Lavau pour des débits compris entre
200
et
1000 J/s. D'après LE DOUAREC P. (1978), le bouchon vaseux occupe pratiquement tout l'estuaire
interne en amont de Cordemais, lors des coefficients de vives-eaux, en période
d'étiage
( < 350). On devrait donc avoir le 24.05.82, avec un débit de 400 nffs, une forte quantité
de sédiments, due au bouchon vaseux, pénétrant dans l'étier. Par contre, le 17.09.82, le
débit n'étant que de 124 J/s et le bouchon vaseux situé en amont de Lavau, la quantité de
sédiments pénétrant dans l'étier devrait être faible. Or, nous observons le phénomène inver-
se : le 24.05.82, il rentre 499 tonnes de sédiments dans l'étier pour
.2340
tonnes
le
17.09.82. Il semble donc que le bouchon vaseux ne soit pas à l'origine des apports sédimen-
taires dans l'étier au cours du flot.
Cependant, des conditions hydrodynamiques particulières dans l'inflexion Donges-Paimboeuf,
entra!nent une agitation des eaux et des turbidités élevées qui pourraient remplacer celles
du bouchon vaseux (BOUTELIER, P. ,1979).
2.2.1.3 - influence des vasières (photos 9, 10 et 11)
Les vasières au Sud des iles Lavau, Pipy et Pierre-Rouge sont bien développées sur
la rive Nord de la Loire, sur une largeur de 400 m environ. Les bras morts et les étiers
qui séparent ces !les sont également bordés de vasières. Dans l'étier de Lavau à marée
basse de vives-eaux, les vasières émergées occupent toute la surface de l'étier,
hormis le
chenal d'environ 1 m de large, sur une largeur de 60 m à l'embouchure.
Par conséquent, les vasières sont particulièrement étendues dans la zone de l'étier de
I:.avau,et- sont èn grande partie"à"i'origine des quantités de sédiments transportées en
flot dans l'étier. En effet, lors des coefficients de vives-eaux, les courants de flot
sont forts, et érodent facilement les vasières. Cette érosion ou remise en suspension
est d'autant plus remarquable qu'une grande quantité de sédiments a décanté lors du jusant.
Or, nous l'avons vu précédemment, la sédimentation est particulièrement importante en été
(aoOt-septembre) où une quantité considérable de sédiments reste piégée sur les vasières
(447 tonnes le 20.08.82 - 1663 tonnes le 17.09.82).
2.2.2 - A l'écluse
Le bilan sédimentaire est impossible à faire sur une année pour les mêmes raisons
que le bilan hydrique. Nous donnons cependant quelques résultats dans le tableau VI.4.
La quantité de N.E.S. est très faible comparée aux tonnages obtenus à l'embouchure.
En hiver, il sort plus de 200 tonnes de sédiments en jusant à l'embouchure, alors qu'il
n'en sort qu'une à trois tonnes environ du marais. L'écoulement des eaux claires du Sillon
de Bretagne dans le marais, et la présence de l'écluse qui freine le flot contribuent à
une diminution de la turbidité des eaux de l'écluse.
Le 24.05.82, l'écluse étant restée ouverte pendant 10 heures, nous avons pu faire le bilan
des sédiments entrés et sortis du marais. Nous le comparons au bilan sédimentaire à l'embou-
chure pour le même jour.

---

PLANCHE
3
Photo
8
- Erosion de la slikke sur la rive Est à l'embouchure de l'étier de LAVAU.
Photo
9
Loupe
d'affaissement
d'environ 8
m2
sur
la
rive
Est
de
l'étier
de
LAVAU,
en amont de l'embouchure.
1
Photo 10
Décrochage de la vase, en gros blocs d'environ 15 cm de hauteur, dO au courant
<D
f\\)
des eaux de l'étier de LAVAU (à l'embouchure).
1
Photo 11
Microfalaise,
d'environ
20
cm
de
hauteur,
provoquée
par
le
glissement
de
la vase sur des couches sous-jacentes, à l'embouchure de l'étier de LAVAU.

---

---

---

- 95 -
l'embouchure~242l tonnes
-en .usont{: l'écluse
54 tonnes
:{à l'embouchure: 499 tonnes
- en flot
à l'écluse
:
44 tonnes
Entre l'écluse et l'embouchure, le rapport des tonnages passe d'un facteur 45 en jusant
à un facteur 11 en flot. Ceci nous montre le r8le primordial du jusant, déjà noté dans
le chapttre "Hydrodynamique", Pour le bilan sédimentaire.
Un apport sédimentaire considérable des vasières latérales se produit en aval de l'éclu-
se pendant la marée descendante, alors que la marée montante, malgré l'ouverture de
l'écluse, ne permet pas la remontée d'une quantité importante de sédiments • Ceci pro-
vient du fait que les eaux du marais ralentissent la progression des eaux de l'estuaire
et favorisent la décantation des sédiments dans l'étier. Lorsque l'écluse est fermée, ce
processus est amplifié.
2.3 - LE CYCLE SAISONNIER DANS LE MARAIS (tableau VI.5)
Les eaux du marais sont peu turbides puisque les moyennes des points sont comprises
entre 0,007 g/l en décembre et 0,082 g/l en juillet.
En hiver, la fermeture systématique de la vanne, en flot, empêche la remontée des sédiments,
ce qui permet au marais de ne pas s'envaser trop rapidement.
En été, nous observons en mai et en juillet des augmentations de turbidités pouvant attein-
dre jusqu'à 0,27 g/l, consécutives à des envois de marées.
de 0 è 10 '"aIl
Point 2
::::
17
................
................
.................
................
.................
.
.
Point 3
17
::::
4
13
.
.
.
.
.
THH1HH I--~:.:.:.::.:~.::.:.::.:.:.~::.:.:.:.~.::::::,....,.,....,.,:::::.
1
1
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de 10 à 20,"g/l 1-------+.;.:
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Point 5
de 20 à SOIIIa/ll-
-+......................
Point 7
_ 1 - _ p O _ i n _ t_8--r,.-.......~:':':":i'~ mt0t00
>50 '"&11 Point 9
Point 10
Tableau VI.S -
Variations saisonnières des M.E.S. dans le marais ( en mg/l J.
2.4 - CONCLUSION
La majeure partie des sédiments transitant dans l'étier provient de la remise en
suspension
des sédiments déposés sur les vasières. Après la remise en suspension en flot,
les sédiments décantent progressivement sur les vasières lors de la marée montante, et
les quantités arrivant jusqu'à l'écluse sont très faibles comparées à celles observées à
l'l'embouchure.

---

- 96 -
D: ~'automne au printemps, les eaux de la marée descendante remettent en suspension les
sed1ments décantés, et érodent également des sédiments déposés antérieurement. Il sort
don: plus de sédiments en jusant qu'il n'en est entré en flot, lors des vives-eaux.
En eté, (aoat-septembre) par contre, une grande partie des sédiments entrée en flot reste
piégée sur les vasières.
Par conséquent, les vasières sont des zones de stockage uniquement en été, et probablement
aussi pour des faibles coefficients de marée, mais nous aborderons ce problème ultérieure-
ment.
Pour des coefficients de vives-eaux, les vasières alimentent la Loire en sédiments lors-
que les débits de l'étier sont assez élevés, et ceci lors de l'ouverture de l'écluse en
jusant.
Si l'écluse était ouverte régulièrement en flot, le marais deviendrait lui aussi une zone
de stockage des sédiments pendant l'été. La "fermeture de la vanne empêche donc son envase-
ment. Par contre, elle provoque un fort envasement de l'étier en aval de la vanne, qu'il
faudrait éliminer par des chasses d'eau fréquentes et régulières.
3 - BILAN EROSION - SEDIIŒNTAnON DANS L'ETIER
Afin de connaItre les mécanismes d'érosion et de sédimentation, nous suivons l'exem-
ple de BOUTELIER P. (1979) qui rapporte les tonnages transportés à un volume fixé arbitrai-
rement à V =100 m3afin de pouvoir comparer les sorties entre-elles • Ceci permettra donc
des comparaisons théoriques seulement, car les volumes d'eau entrant et sortant sont très
di fférents. J 100
Le rapport
définit l'équilibre entre sédiments sortant et entrant, et permet la
F 100
comparaison entre les différentes sorties.
Nous appelons ~ l'indice de rétention 1.R. (BOUTELIER P.1979)
FlOC
Si IR) 1
érosion
IR =1
équilibre
IR.(,l
sédimentation
3.1 - RESULTATS
Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau V1.6'. Nous notons une érosion pres-
que permanente pendant l'année avec, toutefois, une légère sédimentation en février 1983
et une sédimentation nette en septembre 1982.
Ces constatations sont assez différentes de celles de BOUTELIER P. (1979) sur la roselière,
puisqu'il observe une sédimentation presque permanente au cours de l'année avec une érosion
en hiver. Par conséquent, malgré la présence des vasières, il apparatt des différences nota-
bles selon les systèmes étudiés.
Ainsi, les roseaux provoquent des conditions favorables à la sédimentation sur la roselière
selon BOUTELIER P. (1979). D'autre part, CHAPMAN
V.J. (1960), VERGER F. (1968), GOULEAU D.
(1975) décrivent eux aussi un exhaussement des vasières, alors que les chasses d'eau ou sim-
plement les envois.d'eau du marais entratnent des phénomènes d'érosion dans l'étier.
Malgré l'érosion constatée dans l'étier au cours de notre étude, nous observons un fort enva-
sement sur le terrain. Comment une telle contradiction est-elle possible? Pour répondre à
la question, il faut noter l'importance des coefficients de marée dans les processus d'érosion
et de sédimentation.
3.2 - LES FACTEURS AGISSANT SUR LA SEDIMENTATION
3.2.1 - Les coefficients de marée
Comme nous l'avons déjà souligné, nos sorties ont eu lieu lors de forts coefficients
de vives-eaux. Aussi nous ne connaissons pas les phénomènes se produisant en mortes-eaux,
mais il est probable que la sédimentation y soit assez active pour compenser l'érosion en
vives-eaux. En effet, GALENNE B. (1974) note que, dans la Loire, les coefficients de mortes-
eaux entratnent une réduction des courants favorisant
une zone d'immobilité importante qui
assure la décantation des sédiments alors que les coefficients de vives-eaux détruisent la
crème de vase par une turbulence intense au profit d'un bouchon vaseux mieux développé.
Il est permis de penser qu'un processus analogue se produit dans le chenal de l'étier.
3.2.2 - Influence de la température et de la salinité
D'après BERTHOIS L. (1957), la température agit sur la vitesse de sédimentation en
faisant varier la viscosité de l'eau: dans l'estuaire de la Loire, la sédimentation est
favorisée par un fort abaissement du coefficient de viscosité dO à l'élévation de tempéra-
ture, alors qu'en hiver, la vitesse de sédimentation est diminuée par une élévation du coeffi-
cient de viscosité.

---

- 97 -
1
M.LS
1
N.E.S.
1
J
EN
FLOT 3 1 EN JUSANT 3 1
100
OATES
pour V~100m
1 pour V.l0011
1
F 100
en tonnes
1 en tonnes
\\
29.Q3.82
0,060 1
1
1
1
28.04.82
0,30
1
1
1
1
24.05.82
0,047 1
0,205
1
4,36
1
1
25.06.82
0,156
1
0,260
1
1,67
1
1
22.07.82
0,095 1
0,315
1
3,31
1
1
20.08.82
0,180 1
0,187
1
1,04
1
1
\\ 17.09.82
0,273
1
0,120
1
0,44
1
1
1
1 19.10.82
0,063
1
0,061'
\\
1,06
1
1
1
1 15.11.82
0,090
1
0,125
1
1,37
1
1
1
1 18.01.83
0,041
1
0,068
1
1,66
1
\\
1
1 15.02.83
0,081
1
0,071
1
0,88
1
1
1
1 17.03.83
0,053
1
0,067
1
1,26
1
1
1
1 14.04.83
0,012
1
0,018
1
1,5
1
1
1
__
Tableau VI.6 - Bilan sédimentaire à l'embouchure
au cours d'un cycle de marée
rapporté à un volume unitaire
( V = 100 m3 ).

---

- 98 -
D'autre part, certains auteurs tels que BERTHOIS L. (1961), MIGNIOT C. (1968), ALLEN G.P
(1972) observent que les sédiments argileux en suspension subissent une floculation au contact
de l'eau salée. Cette floculation augmente la vitesse de chute des particules dans certaines
conditions telles que des turbidités inférieure~ ~_15_g/l (MIGNIOT C. ~968).
Ces deux phénomènes peuvent être, en partie, à l'origine de la sédimentation observée en
été dans l'étier, à la faveur de fortes températures et de chlorosités relativement élevées.
3.2.3 - La fermeture des écluses en été
La fermeture des écluses de Lavau et de la Taillée en jusant, en été (aoQt -septembre),
favorise la sédimentation d'une grande quantité de M.E.S. ayant pénétré en flot dans l'étier.
en diminuant le pouvoir d'érosion du cours d'eau.
Par contre, l'ouverture des écluses en jusant et la fermeture en flot, pendant la majeure
partie de l'année, agissent
sur les vitesses de courant (cf. "cycle tidal") et sur le volume
d'eau entrant et sortant (cf. Chapttre III : "Hydrodynamique"). Il en découle une quantité
de sédiments expulsée en jusant supérieure à celle entrant en flot, et nous assistons ainsi
à une érosion au cours de nos observations.
3.2.4 - L'influence 'biologique
Lors de l'émersion, les vas~eres se couvrent de taches vert-brun, tapis de diatomées
qui se développent pendant le jusant, et disparaissent quelques temps avant la renverse de B.M.
GOULEAU D. (1975) décrit leur influence dans le processus de stabilisation de la couche
superficielle par le développement de filaments mucilagineux qui fixent ainsi les sédiments
récemment déposés.
BOUTELIER P. (1979), après avoir observé ce phénomène, compare le rôle de la végétation
épigée sur la roselière à celui du benthos sur la vasière périphérique. Par conséquent,
la sédimentation dans l'étier, mise en évidence essentiellement au mois de septembre,est
liée, en cette période, à un développement phytoplanctonique important, sur lequel nous
reviendrons ultérieurement, et qui consolide la pellicule superficielle des vasières.
4 - EVOLUTION DES M.E.S. ENTRE LE MARAIS ET L'EMBOUCHURE
- A marée descendante
Lorsque l'écluse est ouverte, les eaux du marais gonflent les eaux de l'étier
qui entratnent les particules déposées à la renverse de P.M~, érodent les slikkes et arri-
vent à l'embouchure chargées de M.E.S. qui sont en partie expulsées vers la Loire (2421 t
le 24.05.82).
Lorsque l'écluse est fermée, en été, la remise en suspension des sédiments est moins impor-
tante dans l'étier et la quantité de sédiments sortant en Loire est peu élevée par rapport
à ce qui entre en flot. Nous observons, alors, une sédimentation intense dans l'étier' Le
17.09.82, 1663 tonnes de sédiments sont restées piégées en amont de l'embouchure.
- A marée montante
Les eaux de flot reprennent les sédiments déposés sur les vasières en jusant
et dans l'axe du chenal à la renverse de B.M. et les repoussent vers l'amont. La décanta-
tion s'amorce très tôt puisque dès la confluence des étiers de la Taillée et de Lavau,
nous notons une légère diminution qui s'accentue jusqu'à l'écluse. Celle-ci freine alors
les courants, ce qui provoque la 'décantation, des M.E.S. en aval de l'écluse. La fermetu-
re de la vanne empêche ainsi l'envasement du marais, nuisible à une bonne exploitation,
mais provoque le dépôt de vases dans la zone à l'aval de l'écluse.
Nous déduisons donc de nos observations (en vives-eaux) :
- lorsque les vannes sont ouvertes en jusant, une exportation des M.E.S vers la Loire
supérieure à la quantité de sédiments amenée en flot,
- lorsque les vannes sont fermées en jusant (en été), une importation de sédiments,.
et une sédimentation dans l'étier favorisée par des températures et des salinités élevées.
Remarque
Afin de mieux connattre le transfert sédimentaire dans l'étier, nous avons
consacré une sortie le 28.04.83 aux jaugeages des étiers de la Taillée et de Lavau, légè-
rement en amont de la confluence. Nous avons également mesuré les hauteurs d'eau au cours
du cycle de marée aux deux points, les courants et les turbidités (les échantillons étant
prélevés à la
perche).

---

- 99 -
Les résultats dans le tableau VI.7 nous indiquent que
_ en jusant, 1/3 seulement des sédiments vient de l'étier de Lavau,
_ en flot, 1/4 des sédiments remonte vers l'écluse de Lavau, alors que les 3/4 restant
sont entraînés par la marée montante dans l'étier de la Taillée. Ceci montre l'importance
de l'étier de la Taillée pour le bilan sédimentaire de l'étier de Lavau et il serait inter-
ressant d'étudier dans l'avenir l'étier de la Taillée et les repercussions qu'il peut avoir
sur celui de Lavau.
\\
1
ETIER
ETIER
1
1
DE LA TAILLE
DE LAVAU
M.E.S.
~
1 MAREE
Tonnages en
1
1
1
1 Jusant
148
68
1
1
1
1 Flot
95
31
\\
1
1
1 Bilan
+ 53
+ 37
\\
1
jusant-flot
1
1
1
Tableau VI.7 - Bilans sédimentaires des étiers
de la Taillée et de Lavau en
amont de leur confluence.
5 - CONCLUSION
Notre étude permet de définir les différents phénomènes sédimentologiques se produi-
sant dans le marais et dans l'étier au cours des saisons.
Dans le marais, les phénomènes sédimentologiques dépendent essentiellement de l'ou-
verture et de la fermeture de l'écluse:
- les turbidités augmentent sous l'action des envois de marées en été,
- l'ouverture des écluses en jusant, en période hivernale, permet le rejet
d'une
partie des M.E.S. dans l'étier.
Dans l'étier, pendant le cycle tidal, nous observons une décantation aux renverses
de courant et une remise en suspension dès que les vitesses de courant sont assez élevées.
L'émersion joue un r8le important puisque plus elle est longue et les surfaces émergées
développées (ceci lors des coefficients de vives-eaux).
plus la remise en suspension des
sédiments est difficile.
du cycle saisonnier, mettent en évidence deux phénomènes dis-
Les observations, au cours
tincts :
- un phénomène d'érosion dans l'étier, de l'automne au printemps
dQ à l'action du jusant
beaucoup plus intense en cette période grâce à l'évacuation des eaux du marais. Il est favo-
risé par une moindre remontée des sédiments dans l'étier grâce à la fermeture de l'écluse
en flot,
- une sédimentation importante dans l'étier, en été, lors de la fermeture de l'écluse
en jusant. Cette sédimentation est accrue par des températures et des
salinités élevées
mais également par l'action des diatomées dans la fixation du sédiment.
Malgré des résultats qui montrent l'ampleur de l'érosion au cours de l'année, nous
avons constaté, sur le terrain, un exhaussement des vasières. Cette apparente contradiction
est liée à un facteur très important : les coefficients de marée. En effet, nos observations
ont eu lieu lors de coefficients de vives-eaux qui entraînent une forte turbulence et dimi-
nuent ainsi la sédimentation. Les faibles coefficients, au contraire, favorisent la sédimen-
tation;comme ils sont beaucoup plus nombreux au cours de l'année que les forts coefficients,
cela explique la sédimentation générale observée sur le terrain.
---'--
.
Par conséquent, l'étier fournit des sédiments au bouchon vaseux et à la crème de
vase de Loire, lors des coefficients de vives-eaux pendant la majeure partie de l'année,
il reprend des sédiments à l'estuaire lors des coefficients de mortes-eaux et à la fin
de l'été à la faveur de l'étiage.

---

- 100 -
III - LES MATIERES EN SUSPENSION DANS LE SYSTEME DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
1 - A CORDEMAIS
1.1 - CYCLE TIDAL (fig VI.11)
1.1.1 - A l'écluse
- en jusant
La turbidité diminue au cours du jusant. Les M.E.S. sont généralement inférieu-
res à 0,3 g/1.
- en flot
Après la renverse de B.M., dès le début du flot, nous observons une remise
en suspension qui atteint son maximum une heure environ après la renverse.
Le 2.08.82, les M.E.S. varient de 0,02 g/l à la renverse de B.M. à 0,385 g/l, 3/4 d'heure
après la renverse. Les sédiments décantent ensuite de nouveau (0,16 g/l le 2.08.82 à la
renverse de P.M.).
M.LS. g/l
Mi-étier
0,4
Ecluse
" ,
0,3
0,2
0,1
-S
-6
-4
-2
renverse
..1
S.M.
Fig. VI.11 - Variations des M.E.S. au cours d'une marée (2.08.82).
1.1.2 - A mi-étier
Les mêmes phénomènes se produisent à mi-étier, avec toutefois un décalage dans le
temps, due à l'hydrodynamique dans l'étier.
1.2 - CYCLE SAISONNIER
1.2.1 - Dans l'étier
Les M.E.S. ne présentent pas de cycle saisonnier dans
l'étier de Cordemais, le
tableau VI.8, des bilans sédimentaires quantitatifs, donne en effet les résultats suivants
1
1
1
1
1
ECLUSE
MI-ETIER
1
1
1
MAREE
1
1
DATES
M.E.S. en tonnes
M.E.S. en tonnes
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10
15.01.82
1 Jusant
1
!
1
1
1
1
12.02.82
1 Jusant
1
0,5
1
,
1
1
\\
1
1
\\ Jusant
1
1
5,2
1
1
1
1
8.09.82
1 Flot
1
1
8,3
1
1
1
- 3,1
1
\\
1 Bilan
jusant-flot
1
1
1
1
1
1
1
1
i
i Jusant
1
4,0
1
1
24.02.83
1 Flot
1
7,9
1
1
\\ Bilan jusant-flot
1
- 3,9
1
1
1
1
1
Tableau VI.8 - Bilans sédimentaires au cours d'un cycle de marée
dans l'étier de Cordemais.

---

- 101 -
- en septembre 1982 et février 1983, les bilans sédimentaires sont fort semblables et
indiquent une importation des M.E.S. dans l'étier au cours du cycle de marée. Ceci est da
en février à une ouverture exceptionnelle de la vanne déjà évoquée dans le chapttre "hydro-
dynamique" ,
en janvier 1982, les quantités de sédiments sorties en jusant sont de 10,5 tonnes,
elles sont de 0,5 tonnes en février 1982.
Quelle que soit la saison, les tonnages des matières en suspension évoluent comme les volu-
mes d',eau.
1.2.2 - Dans le marais
En été, "les envois de marées provoquent une augmentation très nette des M.E.S.(O,32 g/l
en septembre - 0,25 gll en aoat ). En hiver, les M.E.S. sont très faibles, inférieures à
0,007 g/1-
1.3 - EVOLUTION DES M.E.S. entre le marais et l'étier
Pendant le jusant, les turbidités augmentent au cours de la descente de l'étier grSce
à la remise en suspension des sédiments •
A marée montante, le retour d'eau dans l'étier entratne une augmentation des M.E.S. qui
atteint son maximum à l'écluse (0,43 gll le 8.09.82).
En été, les eaux du marais sont particulièrement chargées en M.E.S. (0,32 et 0,25 gll ) par
suite de la pénétration des eaux de l'étier lors des envois de marée. Un mauvais entretien
du marais est également responsable des fortes concentrations en M.E.S.
1.4 - CONCLUSION
Etant donné le peu de résultats obtenus à cause de nos observations discontinues
dans le système de Cordemais, il est difficile d'émettre des conclusions générales.
Nous remarquons, cependant, une similitude avec l'étier de Lavau, au cours du cycle tidal
décantation à la renverse de B.M. amorcée en jusant,
- remise en suspension au retour du flot.
Un cycle saisonnier est impossible à mettre en évidence à cause de l'ouverture de
l'écluse en flot le 24.02.83, ce qui est exceptionnel en hiver et perturbe nos résultats.
Nous constatons toutefois une augmentation des turbidités dans le marais en été due aux
envois de marée et au mauvais entretien des douves et des canaux.
2 - AU DAREAU
2.1 - CYCLE TIDAL (fig VI.12)
2.1.1 - A l'écluse
- en jusant
Nous observons une légère diminution des M.E.S. au cours du jusant (de 0,22 à
0,05 gll le 6.09.82).
- en flot
Le retour d'eau provoque une augmentation des M.E.S. bien marquée le 6.09.82
(0,05 gll à la renverse de B.M. à 0,19 gll deux heures après). Les M.E.S. sont généralement
inférieures à 0,02 g/l.
M.E.S. g/1
Mi-étier
.-.
1.5
Ec 1use
/ '
""',
Fig. VL12
,l
"
,
,
,
,
,
1
,\\
,
Variations des M.E.S.
1.0
:
\\
~'
au cours d'une marée
,
"
/
\\
: '
' \\ \\
1
\\
(6.09.82) .
:
"\\
l
\\
0.5
!
~!
\\
"
'.....
" l
\\
l
....,
\\
..
~
~-_
o
-8
-6
-4
eure!;

---

- 102 -
2-1.2 - A mi-étier
Nous devons distinguer l'hiver de l'été:
en hiver, les M.E.S. sont faibles mais très légèrement supérieures à celles de l'éclu-
se et subissent les mêmes variations,
- en été, les turbidités sont beaucoup plus élevées qu'à l'écluse notamment pendant la
marée descendante.
En jusant, nous observons en juin et en septembre 2 pics pouvant provenir d'un apport
de l'étier des Maillots qui se jette dans l'étier du Dareau, en amont de notre point de pré-
lèvements.
En flot, la remontée des eaux entraîne une diminution des M.E.S. due
- à l'arrivée des eaux de Loire moins turbides,
- à la diminution des vitesses
de courants par rapport au jusant,
- au faible développement des vasières.
2.2 - CYCLE SAISONNIER
- Dans l'étier
Nous notons des turbidités beaucoup plus élevées en été qu'en hiver, notamment
à mi-étier où les valeurs maximales varient de 0,076 g/l le 3.02.83 à 1,665 g/l le 6.09.82.
Le tableau VI.9 donne les bilans sédimentaires quantitatifs :
- en été, une sédimentation a lieu dans l'étier du Dareau,
- en hiver, l'étier exporte les sédiments vers la Loire.
1
1
1
DATES
MAREE
ECLUSE
MI-ETIER
1
1
1
M.E.S en tonnes
1 M.E.S.
en tonnes
1
1
8.02.82
Jusant
0,8
1
1
1
23.06.82
Jusant
9,7
1
1
1
1
1
1
Jusant
13,4
1
1
1
6.09.82
Flot
21,8
-
1
1
1
Bilan jusant-flot
8,4
1
1
1
1
1
1
1
Jusant
6,1
1
1
1
3.02.83
Flot
2,8
1
1
1
Bilan jusant-flot
+ 3,3
1
1
1
1
1
1
Tableau VI.9 - Bilans sédimentaires au cours d'un cycle de marée
dans l'étier du Dareau.
- Dans le marais
Les valeurs sont toujours très faibles
- 0,026 g/l le 6.09.82
- 0,097 g/l le 3.02.83
2.3 - EVOLUTION DES M.E.S. ENTRE LE MARAIS ET L'ETIER
En jusant, les M.E.S. augmentent au cours de la descente vers l'aval. Le 6.09.82,
nous remarquons des maximum de 0,22 g/l à l'écluse et de 1,66 g/l à mi-étier, tandis que
la moyenne des valeurs dans le marais est de 0,025 g/l.

---

- 103 -
A marée montante, les eaux de Loire moins turbides entraînent une diminution des
M.E.S. et
l'on note des valeurs de 0,25 g/l à mi-étier; à l'écluse une remise en sus-
pension, due au flot, provoque une augmentation des M.E.S., mais la turbidité reste tou-
jours inférieure à celle observée à mi-étier.
2.4 - CONCLUSION
Dans l'étier du Dareau, nous observons les phénomènes suivants
- A l'écluse
- décantation à la renverse de B.M. et P.M.,
- remise en suspension au retour du flot.
- A mi-étier
- remise en suspension en jusant,
- diminution des turbidités avec la remontée des eaux en flot.
Un cycle saisonnier apparaît dans l'étier
- en été, les turbidités sont élevées et une grande quantité de M.E.S. décantée dans
l'étier au cours du cycle tidal (8,4 tonnes le 6.09.82, en amont du prélèvement à mi-
étier) ,
- en hiver, les turbidités sont faibles et un phénomène d'érosion permet l'exportation
de 3,3 tonnes de sédiments au cours d'un cycle de marée le 3.02.83
IV -
COMPARAISON DES TROIS SYSTEMES
La différence du nombre des observations faites àans l'étier de Lavau et dans les
étiers de Cordemais et du Dareau rend délicate la mise en parallèle des résultats obtenus
(tableau VI.10).
1
1
E'1'E ( septembre 1982)
HIVER ( janvier-février 1983)
LIEUX
DE
1
PRELEVEIIENTS
1
1
1
1
LAVAU
CORDEllAIS 1 DAREAU
LAVAU
1 CORDEMAIS 1
DAREAU
1
1
1
1
1
0,086
0,075
0,075
0,020
1 Max
0,075
0,920
1
1
1
1
MARAIS
0
0,003
0,003
0,006
1 Min
1
0,003
0,012
1
1
1
0,027
0,029
0,029
0,010
1
X
1
0,019
0,257
1
1
1
1--1
1
1
1
0,218
07115
0,378
0,032
1 Max
1
0,488
0,386
1
1
ECLUSE
0,047
0,008
0,008
0,006
1 Min
1
0,017
0,019
1
1
0,118
0,029
0,126
0,011
1
X
1
0,067
0,115
1
1
1-\\
1
1
1,663
0,880
2,925
1 Max
G,177
1
7,840
0,256
1
1
MI-ETIER
1 Min
0,208
0,109
0,017
0,022
1
0,140
0,057
1
1
0,661
0,269
0,178
0,061
1
X
1
2,571
0,152
1
1
1
!--1
1
1
0,890
1
1 Max
! 9,370
1
1
0,110
1 EMBOUCHURE
1 Min
1
1,738
1
1
0,522
1
1
X
1
0,065
1
1
1
1
1
t
1
Tableau VIolO - Les M.E.S. dans les systèmes de Lavau, Cordemais et
Dareau
(exprimées en g/l).

---

- 104 -
La géomorphologie des étiers, leur situation dans l'estuaire et la position des
prélèvements entra!nent des variations entre les stocks sédimentaires de chacun (tableau
VI.ll). C'est ainsi qu'à Lavau:
- les prélèvements sont faits à l'embouchure, alors qu'ils sont faits à mi-étier dans
les deux autres systèmes,
- les dimensions de l'étier sont plus grandes que celles des deux autres,
les vasières sont beaucoup plus étendues (elles s'étendent jusque sur la rive Nord
de la Loire, alors qu'à Cordemais et au Dareau elles sont limitées
à l'étier),
- la chlorosité y est toujours nettement plus importante par suite de sa position en
aval de l'estuaire.
Toutes ces différences expliquent l'importance du stock sédimentaire considérable
dans l'étier de Lavau par rapport aux deux autres étiers.
1
1
ETE (septe.bre 1982)
SAISOIS
HIVER (f6vrier 1983)
1
i
prélévementsl
LAVAU
CORDEliAIS
DAREAU
LAVAU
1
CORDEMAIS
OAREAU
1 (embouchure)
(mi-étier)
(mi-étier)
(embouchure) 1 (mi-étier)
(mi-étier)
Jusant
1
677
5,2
13,4
1
556
4,0
6,1
1
1
1
1
Flot
1
2 340
8,3
21,8
1
466
1
7,9
2,8
1
1
1
Bilan jusant - 1- 1 663
3,1
8,4
1 +
90
I- 3,9
+ 3,3
flot
1
1
I
Tableau VI.ll - Bilans sédimentaires au cours d'un cycle de marée
dans les trois étiers étudiés (exprimés en tonnes).
Toutefois, les phénomènes qui se produisent dans les trois étiers sont assez sem-
blables. Nous observons :
- sur un cycle tidal, une décantation au moment des renverses de courants, et une
remise en suspension en jusant et en flot dès que les vitesses de courants ont dépassé
la vitesse critique d'érosion,
- au cours d'un cycle saisonnier, une sédimentation dans les trois étiers en été,
tandis qu'en hiver ils exportent des sédiments vers la Loire, hormis à Cordemais, où
le jour de nos observations, l'ouverture de l'écluse en flot a entra!né une importation
de sédiments dans l'étier.
Enfin, la présence des écluses confèrent aux trois systèmes un fonctionnement
assez identique :
elles diminuent l'envasement des marais grâce à la fermeture des portes en flot,
mais favorise le dépôt des vases dans l'étier en aval de l'écluse,
- elles augmentent l'érosion dans l'étier, à l'ouverture des portes en jusant.
Par conséquent, les écluses, par le jeu des ouvertures et fermetures des portes
favorisent le retour des sédiments en Loire, par les étiers. Les sédiments, rejetés dans
l'estuaire, grossissent le bouchon vaseux et la crème de vase et augmentent ainsi la
capacité du bouchon vaseux à l'accumulation de polluants.
Toutefois, en été, lorsque les conditions sont les plus favorables à une pollution (tem-
pératures
élevées, baisse en oxygène dissous, teneurs en nutrients importants, accumu-
lations de déchets organiques •.. ), les étiers piègent une partie des sédiments du stock
-estuarien et conservent, ainsi, un certain équilibre nécessaire à la vie dans l'estuaire.

---

- 105 -
Les étiers sont donc des zones de stockage des vases au cours de l'été, mais sont
des sources de sédiments l'hiver. Ceci est très important pour la Loire, car on met
ainsi en évidence un cycle annuel avec le piégeage des sédiments lors des faibles débits
et l'expulsion vers la Loire, l'hiver lors des crues.
• • • • • • •

---

---

CHAPITRE
VII
La chlorositê

---

---

Dans
les
estuaires,
les
océanographes
utilisent
de
préférence
la
chlorosité
à
la
salinité. à cause de la dilution par les apports fluviaux qui entrainent das variations
dans les rapports ioniques marins, et modifient ainsi la loi de DITTMAR. Nous suivrons
leur exemple en employant également la chlorosité exprimée en g/l.
Dans
l'estuaire
interne,
la
chlorosité
est un
facteur
très
variable
au cours
d'un
cycle
de
marée,
et,
selon
les saisons,
soumis à la fois aux eaux fluviatiles de la
Loire
et
aux eaux marines
de
l'Océan Atlantique. Les
valeurs
extrêmes
en
Loire et
en mer sont respectivement de 15 à 25 mgll pour les eaux douces et de 19,8 g/l pour
les eaux salées.
Nous examinerons successivement les variations de la chlorosité dans les trois systèmes
hydrauliques étudiés.
l
LA CHLOROSlTE DANS L'ETIER ET LE MARAIS.DE LAVAU
1
LE CYCLE TmAL
Nous
traçons
des
courbes
d' isochlorosi té
de
la même
manière
que
les
courbes
d'isoturbidités.
1.1 - A L'EMBOUCHURE
D'une
façon
générale,
nous
n'observons
pas
de
stratification.
Les
isohalines
sont
verticales
et
témoignent
d'une
homogénéisation
des
eaux
dues
aux
turbulences
en faible profondeur.
- en jusant
Pendant
les
premières
heures
de
jusant,
nous
notons
une
diminution
de la chlorosi té
: elle marque l'écoulement des eaux douces du marais vers l'estuaire.
Exceptionnellement,
l'abaissement
de
la
chlorosité
peut
se
poursuivre
jusqu'à
la
renverse de B.M en hiver (de 3,5 à 0,5 gll le 15/11/82), i l est le plus souvent suivi
cl' une
très
légère
augmentation due
à
l'évaporation
sur les vasières (de 1,2 à 1,5 g/l)
le 28.04.82) (fig. VII.1, VII.2).
hauteur
hauteur
en ••
en ••
5
5
4
4
l',,.,
i
1
2
,
,
,,
,
••,
",',
,
o
-3
-1
-5
-3
ren~~M~e +2
+4
Fig. VII.1 - Diagramme d'isochlorosité
Fig. VII.2 - Diagramme d'isochlorosité
(28.04.82).
(15.11.82) .

---

- 110 -
Pendant
les
trois
heures
précédant
la renverse
de B.M,
nous
assistons
à une
stabilité des chlorosités : les eaux de ruissellement sont homogènes.
- en flot
L'arrivée
du
flot
entra1ne
un
appauvrissement
en
chlorures
durant
1h30 environ après la renverse de B.M sur toute la hauteur d'eau (de 0,28
à
0,13 g/l )
le 15.02.83, de 3g/l à 1,5 g/l le 24.05.82), car les eaux de rives de l'estuaire général~­
ment peu salées pénètrent en début de flot dans l'étier(fig VII.3 - VII.4).
hauteur
en III.
5
5
3
2
[
2
o
o
+4 heures
-5
-3
-1renverse
+4 heure~
-7
-5
-3
-1renverse
+2
B.M.
B.M.
Fig. VII.3 - Diagramme d'isochlorosité
Fig. VII.4 - Diagramme d'isochlorosité
(15.02.83).
( 24 . 05 .82 ) .
La
chlorosité
augmente
ensuite
progressivement
avec
la
marée
montante
jusqu'à
la
renverse de P.M atteignant un maximum de 8,7 g/l le 20.08.82.
1.2- A LA TAILLEE (fig VII.5)
hauteur
en Il.
4
Lors
de
la
prem1ere
heure
de
flot,
la remontée des eaux moins salées des rives de
la Loire provoque une diminution de la teneur
3
en chlorures (de 3,36 à 2,84 g/l le 20.08.82),
puis nous observons une augmentation
de
la
chlorosi té
jusqu'à l'étale de
P .M.,
suivant
celle de l'estuaire.
j !
o
1
renverse +1
+3 heures
B. M.
Fig. VII.5 - Diagramme d'isochlorosité
(20.08.82).
1.3 - A L'ECLUSE
Pendant
l' hiver,
de
novembre
à mars, les
eaux
sont
douces
(Cl -
(0,250 g/l ) .
En général,
les
eaux
sont bien mélangées, hormis parfois une stratification en début
de jusant qui dispara1t après 2 ou 3 heures.

---

- 111 -
- en jusant
En
été,
lors
de
l'ouverture
des
clapets
ou
de
la
vanne
métallique
de
l'écluse,
il
se
produit
temporairement
une
augmentation
de
la
chlorosité
(2,3
(2,3 à
3,5 g/l
le 24.05.82),
suivie
d'une
faible
baisse
de
la
teneur en chlorures
a", COurlS du jusant jusqu'à la renverse de B.M (fig VII.6).
4
hauteur
en ••
3
2
o
-7
-5
-3
-1 renverse
+2
+4 heures
ouverture de l'écluse
B.K.
fer.eture de l'écluse
Fig. VII.6 -
Variations de la chlorosité au cours d'une marée,
(24.05.82) .
Ces
variations
résultent
des "envois de marée" qui précèdent nos observations.
Après
chaque
"envoi
de
marée",
l'écluse
reste généralement fermée plusieurs jours,
pendant
lesquels
l'évaporation
produit
une
augmentation
de
la
teneur
en
chlorures
(d'un
g/l
environ).
Aussi,
dès
l'ouverture
de
l'écluse
les
eaux
les plus
chargées
en
chlorures
s'écoulent
d'abord,
suivies
par
les
eaux venant
de
l'amont
du marais
et par conséquent plus douces.
- en flot
En
début
de
flot,
la
chlorosité
chute
légèrement
(de
2,5 à
2,1
g/l
le 24.05.92,
de 4,5 à 3,75 g/l le 17.09.82) :les eaux de. rives peu salées remontent jus-
qu'à l'écluse (fig. VII. 6, VII. 7).
La concentration en chlorures croît de nouveau en fin
de flot avec l'arrivée des eaux franchement estuariennes (de 3,75 à 4,2 g/l le 17.02.82),
de 2.7 à 4,2 ~/l le 20.08.82) (fig. VII.7, VII.8).
Cl- en 9/1
Cl
en 9/1
4
4
3
3
2
2
o
o
-7
-5
-3
-lrenverse + 2
+4 heures
-7
-5
-3
-1 renverse +2
+4 heures
B.K.
ouverture des clapets
B.K.
Fig. VII.7 - Variations de la chlorosité
Fig. VII.8 - Variations de la chlorosité
au cours d'une marée,
au cours d'une marée,
(17.09.82).
(20.08.82).
2- LE CYCLE SAISONNIER
Pour l'embouchure et l'écluse, nous traçons les courbes des chlorosités moyennes
mensuelles dans les eaux de ruissellement et dans les eaux de flot.
2.1 - A L'EMBOUCHURE (fig VII.9)
En
été,
de
mai
à
septembre,
les
chlorosi tés
sont
les
plus
élevées
( à 2 g/l) avec un maximum le 17.09.82 de 9,5 g/l dans les eaux de flot.
Toutefois,
en
juin et
en août 1982,
nous
notons
une baisse de la chlorosité due à
des précipitations élevées lors des journées précédant les sorties.

---

- 112 -
9
8
7
i
1
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Fig.VII.9 - Variations saisonnières de la chlorosité à l'embouchure de l'étier de Lavau
et
à
la
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J
JI
A
S O N
D 1 J
F
M
A
M
J
JI
A
S
~
19a2
~
1983
Fig.VII.10 - Variations saisonnières de la chlorosité à l'écluse et dans le marais de Lavau.

---

- 113 -
En hiver,
la
chlorosité
est
toujours
inférieure
à
2
g/l
(elle
est
de
0,25
g/l
le
18.01.83).
L'amplitude
de
variation
de
la
chlorosi té
atteint
9,3
g/l
dans
les eaux
de flot,
et seulement 4,5 g/l dans les eaux de ruisse llement.
Ces deux masses d'eaux
suivent
sensiblement
les
mêmes
variations
saisonnières,
mais
les
eaux
de
flot
sont
toujours
plus
salées
le
17.09.82,
la
chlorosité
varie
de
4,5 g/l
dans
les
eaux
de ruissellement à 9,5 g/l dans celles de flot,
soit une augmentation de 115 %.
Par
conséquent, quelle que soit ia saison, la pénétration de la Loire dans l'étier
entrâine
une
augmentation
de
la
chlorosité,
plus
importante
cependant
en
été.
En
effet,
la
chlorosi té
varie
d'une
façon
inversement proportionnelle au débit de la Loire.
Celle
des
eaux
de
ruissellement
varie
en
fonction
du
débit
de la Loire,
de l'évaporation
sur
les
vasières
due
à
l'ensoleillement,
mais aussi en fonction
de l'écoulement des
eaux de l'amont, plus douces, qui diminuent la chlorosité.
2.2 - A L'ECLUSE (fig VII.10)
La chlorosité varie de 4 g/l en moyenne en été à 0,1 g/l en hiver.En général,
les eaux de flot sont plus salées que les eaux de ruissellement (de 1,3 g/l au maximum).
Le 17.09.82, cependant,
la chlorosité maximale est atteinte dans les eaux de ruisselle-
ment avec 4,75 i/l : l'évapotranspiration, très importante
durant.. les trois
semaines
avant la sortie, a permis une augmentation des chlorures dans le marais. La chlorosité
à
l'écluse
varie
donc tout au long de l'année suivant les débits de la Loire et de
l'étier,
mais
également
selon
les
phénomènes
d' évapotranspiration
qui
ont
lieu
dans
le marais en été.
2.3 - DANS LE MARAIS
La
moyenne
des
valeurs
des
10
points
de
prélèvements
pour
les
différentes
sorties a permis de tracer la courbe des variations saisonnières (fig VII.10).
L'amplitude de variation de la chlorosité
est de
4
: entre l'été et l'hiver. En été,la
chlorosité
augmente
de
mai
à
septembre
(de
1,4
g/l
à
4,1
gll )
avec
toutefois
une
légère
diminution
en
aoQt
due
aux
précipitations,
et
déjà
observée
à
l'écluse
et
à l'embouchure.
Par
suite
de
la
topographie
très plane des marais,
la limite de la remontée du sel
se
situe
au
nord-ouest
du
marais
du
5yl,
puisque
seul
le
point
1
reste toujours
en eau douce (fig VII.11).
~-.',
6.250--·......'
(
0.180
ETE
HIVER
Fig. VII.11 - Variations de la chlorosité dans le marais de Lavau.
Les chlorosités dans le marais du Pré-Neuf sont plus élevées que dans le marais
àu 5yl quelle que soit la sai.:;on
:
elles sont comprises entre 5 et 6 gll dans le marais
du Pré-Neuf et entre 3 et 5 gll dans le marais du 5yl le 17.09.82.

---

- 114 -
En hiver,
les
eaux
du
marais
peuvent
être légèrement salées à cause de la présence
de
sel
résiduel,
la
chlorosité
étant
plus
importante
dans
le
marais
du
Pré-Neuf
(de 0,23 gJl à 0,36 g/l) Que dans le marais du Syl (de 0,09 à 0,18 gll le 18.01.83).
Ces
différences,
en
été
comme
en
hiver,
proviennent
du
fait
Que
le
marais
du
Pré-Neuf
est
légèrement plus
bas
Que
le marais
du Syl,
et également plus proche
de
l'étier
de
Lavau
; i l est donc plus soumis à
la pénétration des eaux de l'étier
Qui
entraîne
une
augmentation
de
la
chlorosité.
Les
chlorures,
piégés
par
le
sol
à la suite des envois de marée d'été sont relargués en hiver grâce au lessivage par
les eaux de pluie, ce Qui explique la salinité résiduelle observée.
3 - EVOLUTION DE LA CHLOROSlTE ENTRE L'EMBOUCHURE ET LE MARAIS
3.1 - DE L'EMBOUCHURE VERS LE MARAIS
Les
eaux
de
flot
sont
plus
salées
à
l'embouchure
QU 1 à
l'écluse
durant
toute
l'année,
et
l'amplitude
de
variation
maximale
est
de
5,3 gll
le
17.09.82,
c'est
à
dire Que la chlorosité diminue en remontant vers l'amont de 66 % (de 9,5 à 4,2 g/l).
Dans
le
marais,
grâce
à
l'écluse
dont
un
des
rôles
est
d'empêcher
la pénétration
du
sel
en
amont,
nous
observons
en
général
une
forte
diminution
de
la chlorosité,
sauf à la suite des envois de marée (4 gll environ le 17.09.82). D'autre part, l'amplitu-
de de variation de la chlorosité décroît tout au long de l'année de l'aval vers l'amont
(de
8,5
gll
à
l'embouchure,
à
4
gll
à
l'écluse
le
22.07.82.
Or,
FRANCIS-BOEUF
C.
(1947)
observe dans les estuaires de
l'Aulne et de la Penzé (Bretagne) une croissance
de l'amplitude de variation de la chlorosité de l'aval vers l'amont jusqu'à un certain
point.
I l
existe
donc
une
différence
importante
entre
un
étier
et
un
estuaire.
En
effet,
si
l ' amplitude de variation est à peu près nulle en mer,
elle croit à mesure
Que
l'on
progresse
vers
l'amont
de
l'estuaire
jusQu 1 à
un
maximum
Qui
est
fonction
du débit et du coefficient de marée.
Dans l'étier,
par contre,
la nette prédominance des eaux douces dans le marais diminue
l'lntensité dEl'Svariations à l'écluse, tandis Qu'à l'embouchure de l'étier les modifica-
tions entraînées par le mélange des eaux douces et salées de l'estuaire sont importantes.
3.2 - DU MARAIS VERS L'EMBOUCHURE
Lors
de
la marée
descendante,
les
eaux
s'enrichissent
en chlorures du marais
vers
l'embouchure
tout
au
long
de
l'année,
mais
les
variations
de
chlorosi té entre
les
eaux
de
ruissellement
à
l'écluse
et
celles
de
l'embouchure
sont
assez faibles,
le maximum étant de 0,8 gll le 20.08.82. Le 17.09.82, les eaux de ruissellement sont,
toutefois,
légèrement plus salées à l'écluse Qu'à l'embouchure, par suite de l'écoule-
0;
ment des eaux du marais pl!Js riches en chlorures que lors des observations précédentes.
De plus,
le faible volume d'eau Qui s'écoule à
l'écluse en fin
de
jusant est soumis
aux rayonnements intenses du soleil en début d'après-midi, ce Qui provoque une augmenta-
tion de la chlorosité par évaporation.
4 - BILAN QUANTITATIF
De
la même
manière
Que
pour
l'évaluation
du
tonnage de sédiments transportés
dans l'étier, nous calculons le tonnage des chlorures transitant dans l'étier.
4.1 - A L'EMBOUCHURE
Les
résultats,
exprimés
dans
le
tableau
VII.1,
montrent
Que
les
Quantités
de
chlorures
Qui
entrent
et
sortent
de
l'étier
sont
proportionnelles
aux
volumes
d'eau,
en
période
estivale
(de
mai
à
septembre).
Par
contre,
en
période
hivernale
(d'octobre à avril), les teneurs en chlorures sont très faibles et les tonnages
ne
sont
plus en relation avec les volumes d'eau.
En
été,
les vannes étant généralement fermées,
le volume d' eau entrant est supérieur
à
ce
Qui
sort
en
jusant
et
entraîne
donc
la pénétration
d'un
tonnage de chlorures
important
dans
l'étier.
Si
l'on
compare
les
Quanti tés
de
sel
entrées
au
cours
des
trois
cycles
de
marées
observées
en
été,
aux
Quantités
de
sel
sorties
pendant
le
reste de l'année, sur un cycle annuel, on obtient:
- en été, 8300 tonnes de sel entrées dans l'étier,
- de l'automne au printemps 3500
tonnes expulsées dans l'estuaire.

---

- 115 -
1
1
1
IBILAI
DES ICHLORURES
CHLORURES 1
1 VOLUIIE D'EAU 1 VOLUIIE D'EAU 1 VOLUIIE D'EAU
CHLORURES.
ICHLORURES 1 EII
FLOT
EII JUSAIT 1
1
J 100
DATES
1 SORTI
EII
, EIITRE EII 1 TOTAL
en
tonnes
1 SORTIS
1 pnur
pour
1 - entr~
3
3
F 100
1 JUSANT en • 3 1 FLOT en .3
1
1
len
tonnes
V.100.
V.100 111
+ sorti
3
FLOT
JUSAIT
en 111
1
1
1
1
1
1
29.03.82
343 206
1
0,009
1
28.04.82
323 774
1
0,20
1
24.05.82
1 178 832
1 058 526
+ 120 036
3 450
4 794
+ 1 344 1
0,32
0,41
1,28
1
25.06.82
545 457
535 354
+ 110 093
1 916
2 250
+
334 1
0,36
0,19
0,53
22.07.82
589 682
934 869
- 345 187
6 706
4 332
- 2 374
0,72
0,73
1,01
20.08.82
780 813
1 059 025
- 218 212
6 756
3 125
- 3 631
à,54
0,40
0,62
17.09.82
563 120
857 479
- 294 359
6 623
4 281
- 2 342
0,77
0,76
0,99
19.10.82
1 663 980
1 339 003
+ 324 977
1 403
1 658
+
255
0,10
0,10
1,0
15.11.82
983 017
954 978
+
28 039
1 010
1 769
+
759
0,10
0,18
1,8
18.01.83
750 531
388 377
+ 362 154
51
121
+
70
0,01
0,02
2,0
15.02.83
786 906
576 141
+ 210 765
349
663
+
314
0,06
0,08
1,33
17.03.83
857 245
818 550
+
38 695
372
778
+
466
0,04
0,09
2,25
14.04.83
678 109
466 151
+ 211-·958
195
27
+
17
0,002
0,004
0,2
1
1
1
Tableau VII.1 - A l'embouchure
1
\\
1 VOLUIIE D'EAU 1 VOLUIIE D'EAUjVOLUIIE D'EAU 1
1 BILAII
,CHLORURES ICHLORURES
i
1 SORTI
DU
1 ENTRE DAIS
1
TOTAL
1 CHLORURES EII TOilES 1 DES CL-
IEIITRES
1 SORTIS':
J 100
DATES
1
1
IIARAIS
1 LE IIARAIS
1 -
entr'
1 SORTIS DU'
DAIIS LE
IDU IIARAIS 1
F 100
1
1
3
1
3
1 + sorti
i IIARAIS I"ARAIS pcxr:
pour
1
1
en •
en •
3
Flot
Jus.nt
3
1en tonnes 1
.100 111 \\
.100 .31
1
l i e n •
1
10.02.82
1
1
47 988
1
0
1
47 988
0
6,7
1
1
0
1
0,014 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
24.05.82
1
70 458
1
1
52 534
1
17 924
137
221
1
84
1
0,26
1
0,31
1
1,19
1
,
1
1
1
1
1
1
1
1
,
16.12.82
1
1
84 591
0
1
84 591
0
7,5
1
0
1
0,009 1
1
1
1
1
1
1
1
J
Tableau VII.2 - A l'écluse
Bilans des chlorures par èycle de marée

---

- 116 -
Par conséquent,
le système étier-marais piège des chlorures, et nous constatons
qu'il
Y a
rétention
de
la moitié
des
chlorures
ayant
pénétré
dans
le
système.
En
réalité,
la
moitié
des
chlorures
ayant
pénétré
dans
l'étier
n'y
reste
pas
chaque
année.
En
effet,
nos
observations
ont
eu
lieu
lors
de
coefficients
de
vives
eaux
pour
lesquels,
en
flot,
il
rentre
un
volume
d'eau
important
dans
l'étier
(cf. Chapttre
III
-
Hydrodynamique).
Ainsi,
les
quanti tés
de
sel
qui
sont rentrées
en été, sont particulièrement importantes grâce aux forts coefficients de marée.
Pour
des
coefficients
plus
faibles,
il
est vraisemblable que nous n'aurions pas une
telle
pénétration
du
sel.
L'expulsion
permanente
du sel,
de l'automne au printemps,
quelque
soit
le coefficient,
équilibre les apports particulièrement importants d'été,
lors
des
forts
coefficients.
En
ramenant
les
tonnages
à
un
volume
d'eau
théorique
de 100 m
(tableau VII.1), comme pour les MES, on obtient:
- en
été,
de
juin
à
octobre,
les
quanti tés
de
chlorures
entrées
sont
soit
équilibrées
avec
les
quanti tés
sorties,
soit
piégées
en
partie
dans
l'étier
et
le
marais lors des envois de marée,
-
de l' autommne au printemps,
les chlorures sont exportés vers la Loire grâce
à la libération d'ions Cl- accumulés, en été, dans le sol des marais et les vasières.
4.2 - A L'ECLUSE
Les
tonnages
de
chlorures
(tableau
VII.2)
sont
très
faibles
par
rapport
à
ceux de l'embouchure, ce qui indique que des étiers tels que "la Taillée", "Rohars" et les
bras de Loire entre les rles alimentent en sel l'étier de Lavau.
Au mois de mai,
nous observons une exportation de chlorures,
du marais vers l'écluse
(84
tonnes),
due à l'ouverture de l'écluse pendant 10 heures, dont 7 heures de jusant
et 3 heures de flot. D'autre part, les "envois de marée" des 2 jours précédent la
sorti:e
ont
permis
une
augmentation
de
la
chlorosi té
dans
le
marais.
Cette
exportation
de
chlorures est par conséquent exceptionne lle , et, pendant la maj eure partie
de l'année,
il est vraisemblable qu'il arrive plus de chlorures à l'écluse qu'il n'en sort.
5 - CONCLUSION
Les
eaux
de
l'étier
sont
bien
mélangées,
et
la
chlorosité
ne
présente
pas
de
gradient
vertical.
L'amplitude
des
variations
annuelles
de
la
chlorosi té
décroît
de
l'aval
vers
l'amont
elle
est
d'autre
part
plus
élevée
dans
les
eaux
de
flot
que
dans
les
eaux
de
ruissellement.
La
chlorosité
permet
ainsi
d'individualiser,
dans
l'étier,
les
quatre masses d'eaux à caractères chimiques marqués,
déjà définies
dans le chapttre "Hydrodynamique"
-
les
eaux
de
retrait
ou
de
jusant
sont
un
mélange
des
eaux
de
flot
et
des
eaux
écoulées
du
marais
dont
la
chlorosité
varie
selon
les
débits
de la Loire
et de l'étier,
-
les eaux de ruissellement issues des marais et des vas1eres, pour lesquelles
la chlorosité est toujours plus faible que celle des eaux de flot, et varie en fonction
des débits de la Loire et de l'étier, et de l'évaporation sur les vasières,
les
eaux
de
refoulement
ou
de
début
de
flot.
plus
douces
constituées
par
la
fin
des
eaux
de
ruissellement
et
les
eaux
de
rives de
l'estuaire,
toujours
moins salées que celles du chenal,
-
les
eaux
de
flot.
dont la chlorosité,
très variable au cours de l'année
suivant le débit de la Loire, diminue lors de la remontée des eaux depuis l'embouchure
jusqu'à l'écluse.
Les
eaux
de
retrait
et
de
refoulement
sont
un
mélange
de
plusieurs
masses
d'eau,
alors
que
les eaux de ruissellement et de flot ont leur propre entité.
C'est
pourquoi,
nous
étudierons
très
souvent
les
différents
paramètres
de
préférence
dans
les eaux de ruissellement et de flot puisque c'est dans ces deux masses d'eau qu'ils
sont les plus significatifs.
les
eaux
du
marais,
quant
à
elles,
sont
soumises,
lors
des
envois
de
marée,
à
la
dualité
"eaux
douces
de
précipitation
-
eaux
saumâtres
de
la
Loire".
La chlorosité de ces eaux est accrue par le phénomène d'évaporation.

---

117-
Enfin,
d'une
manière
générale
la
Loire
apporte
des
chlorures
à
l'étier,
en
été.
De
l'automne
au printemps,
le
sel
est
exporté
de
l' étier
vers
la
Loire
mais
en
plus
faible
quanti té.
Il
Y a
donc
une
rétention
des
chlorures
dans
le
système
au cours de l'année : d'après nos observations, la moitié de chlorures environ restent
piégés dans le système. Cependant, cette rétention n'est observée que pour des coeffi-
cients
de
vives-eaux,
et
i l
est
probable
qu'elle
est
équilibrée
par
une
expulsion
des chlorures, lors de faibles coefficients beaucoup plus fréquents au cours de l'ar~ée.
II -
LES VARIATIONS DE LA CHLOROSITE DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
Les
phénomènes
ont
beaucoup
moins
d'ampleur
dans les
systèmes
de Cordemais
et du Dareau que dans celui de Lavau, à cause de leur position en amont.
1 -
A CORDEMAIS
1.1 - LE CYCLE TIDAL
En
jusant,
nous
observons
une
diminution
ou
une
stabilité
de
la
chlorosi té,
excepté
en
septembre
où
elle
augmente
en
fin
de
jusant
grâce
à
l'évaporation
dans
le
marais,
provoqué
par
un
fort
ensoleillement
(de
0,44
à
0,96
g/l
le 8.09.82)
(fig VII.12 - VII.13).
En
flot,
une légère diminution à
lieu parfois au début du flot,
correspondant
à la pénétration des eaux de rive de Loire et au refoulement des eaux de ruissellement,
suivie d'une augmentation progressive jusqu'à la renverse de P.M.
Les variations à mi-étier sont identiques à celles observées' l'écluse.
Cl- en g/l
Cl-en g/l
Ecluse
,
Ecluse
:,
0,30
Mi-étier
1
1,5
1
1
1
1
0,25
,
1
1
1
0,20
1
,Il
0,15
/
1
1
1
1,10
1
_~__.::::.::=:::::"",_""~;;"_-_-;,::o._~'
o
-10
-8
-6
-4
-2
renverse
-6
-4
-2
renverse +2 heures
a.M.
a.M.
Fig. VII.12 - Variations de la ch1orosité
Fig. VII.13 - Variati~ns de la chlorosité
au cours d'une marée,
au cours d'une marée,
(8.09.82).
(24.02.83).
1.2 - LE CYCLE SAISONNIER
- Dans l'étier
En
hiver,
les
eaux
§lont
douces
dans
tout
le
système
(la
chlorosité
est
inférieure
à
0,08
g/l)
avec
parfois
exceptionnellement
une
légère
augmentation
de la teneur en chlorures en fin de flot (0,3 - 0,4 g/l).
En
été,
la
chlorosité
maximale
est
atteinte
en
flot
dans
l'étier
le 20.08.82 (1,93 g/l).

---

118
- Dans le marais
/ ,.-- ...
l
....................
;C\\
.............. _
\\.
.cl'
,
' - ' \\
t1'
'--"
\\.
,.....-\\
~
\\
0,56 -
\\
'C,.
''''''",
', ..........'j
~
"",
0,52 - ' " "
\\
"
..-,.,!, \\ '
,
1 . . . .
'
\\.
1
\\ Qilo
"
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'....
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a 15
"
'\\
\\ , ;
"".'
"..----....,
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/
,..,
........ _~O, 6B 1
(
\\ , '
\\
,
,
,1- ~
\\
~-"
\\~-~
La chlorositée varie d'une moyenne de
,
0,77
,
.. \\
..,
\\
1
...... 1
a 20
t
0,54 g/l en été à 0,09 g/l en hiver.
' - - -... ,
/
,1,1
'J
,,~.... 0,07
Bien que les teneurs en chlorures soient
\\
... _'" 0,70
\\ '
~I
,
1
très faibles comparées à celles de Lavau,
r
,1
le sel diffuse également très largement
1 urais de la Roche
,~
r"',
dans le marais.
1
a 73
...- -
\\
-"~_'
'
1
Le front de saHnité est situé au N"l: ·.du
...,
,,""--
, 0 , 9 7
,1
marais. Il recule légèrement vers l'amont
,
1
, _
t
entre aont et septembre.
,
,;1'
.....
-.~
F.S.-front de salinité
Fig. VII.14 - Variations de la chlorosité
dans le marais de Cordemais
(été) .
1.3 - EVOLUTION DE LA CHLOROSlTE ENTRE LE MARAIS ET LE MI-ETIER
D'une manière générale, les eaux sont de plus en plus salées du marais vers le mi-
étier
excepté en septembre où un ensoleillement intense a favorisé l'évaporation dans le
marais et dans l'ét~er, provoquant en fin de jusant une augmentation des chlorures à l'é-
cluse.
2 - AU DAREAU
Les eaux sont presque toujours douces (Cl
(0,25 g/l), sauf au mois de septembre où
nous atteignons parfois des valeurs de 0,3 à 0,4 g/l dans le marais. Toutefois, des varia-
tions apparaissent au cours du cycle tidal (fig VII.15) malgré la faible chlorosité : la
teneur en chlorures diminue en jusant grâce à l'écoulement des eaux du marais, et en début
de flot par suite de la pénétration des eaux douces de rive ; les chlorures augmentent, de
nouveau, en fin de flot sous l'action des eaux franchement estuariennes, comme dans les au-
tres étiers.
Cl-en g/l
Ecluse
0,25
Mi-étier
0,20
0,15
-B
-6
-4
-2
renverse
B.M.
Fig. VII.15 - Variations de la chlorosité au cours
d'une marée (6.09.82).

---

- 119 -
III - COMPARAISON ENTRE LES TROIS SYSTEMES DE LAVAU, CORDEMAIS ET DAREAU
Les trois systèmes sont soumis aux mêmes variations tidales et saisonnières bien que
leur importance décroisse de l'aval vers l'amont (tableau VII.3).
1
1
1
ETE (septembre 1982)
1
HIVER (janvier-février 1983)
LIEUX
DE
1
1
1
1
1
1
PBELEVEIIENTS
1
LAVAU
1 CORDEMAIS 1
DAREAU
1
LAVAU
1 CORDEMAIS 1
DAREAU
1
1
1
1
1
1
1
1 Max
1
5,90
1
0,99
1
0,67
1
0,36
1
0,32
1
0,04
MARAIS
1 Min
1
0,09
1
0,06
1
0,15
1
0,09
1
0,04
1
0,02
1
X
1
4,16
1
0,66
1
0,34
1
0,18
1
0,094 1
0,03
t-I
1
1
1
1
1
1 Max
1
5,15
1
0,96
1
0,26
1
0,17
1
0,29
1
0,03
ECLUSE
1 Min
1
3,78
1
0,36
1
0,14
\\'
0,12
1
0,07
1
0,03
1
X
1
4,38
1
0,76
1
0,18
1
0,14
1
0,13
\\
0,03
H
1
1
1
1
1
1 Max
1
8,42
1
0,51
1
0,26
1
0,25
1
0,46
1
0,04
IE-E'l'IER
1 Min
!
3,65
1
0,34
1
0,12
1
0,06
1
0,08
1
0,03
1
X
1
6,09
1
0,43
1
0,21
1
0,18
1
0,17
1
0,035
·1
H
1
1
1
1
1
1
1 Max
!
10,70
1
1
1
0,38
1
1
1 EMBOUCHURE
1Min 1
5,50
1
1
1
0,16
1
1
1
1
X
1
3,22
1
1
1
0,05
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau VII. 3 - Comparaisons de la chlorosité dans les systèmes
de Lavau, Cordemais et Dareau (exprimée en g/l).
..
Des faits communs sont intéressants à noter.
1) Pendant la première heure de flot~ nous remarquons une légère diminution de la chlo-
rosité (même au Dareau) qui met en valeur l'existence d'eau plus douce sur la rive nord de la
Loire, particulièrment nette à Donges et décrite par BOUTELIER P. et al (1982).
2) Après cette diminution en début de flot, l'augmentation de la chlorosité, dans l'é-
tier, est due, généralement, à la pénétration des eaux franchement estuariennes. En septembre,
par contre, l'évaporation due à l'ensoleillement est telle dans les marais et sur les vasières
qu'elle entraîne une élévation de la teneur en chlorures dans le marais et dans les étiers des
trois systèmes étudiés.
3) En hiver, l'ouverture des écluses en jusant entraîne une diminution de la chlorosi-
té dans l'étier. En été, la fermeture des vannes en flot empêche la remontée du sel dans les
marais, mais accentue l'évapotranspiration qui permet une augmentation de la concentration des
chlorures ayant pénétré dans le marais lors des envois de marée.
4) L'amplitude de variation de la chlorosité, décroît de l'aval vers l'amont.
Ces observations, dans les trois systèmes, montrent que les variations de la chlorosi-
té dans les étiers ne sont pas tout à fait semblables à celles de l'estuaire. En effet, dans
l'estuaire interne, les teneurs en chlorures varient de façon inversement proportionnelle au
débit de la Loire. Dans les étiers étudiés, les vartations de la chlorosité sont liées au dé-
bit de la Loire, mais également à des phénomènes qui s'amplifient du fait des faibles volumes
d'eau écoulés par rapport à ceux transitant dans l'estuaire. Ainsi, des variations propres aux
étiers interviennent, entraînant des modifications de la chlorosité qui n'apparaissent pas dans
l'estuaire. On peut les résumer de la façon suivante:
- diminution de la chlorosité dans les eaux de retrait, due à l'écoulement des eaux du
marais,
- augmentation de la chlorosité dans les eaux de ruissellement
grâce à l'évaporation
sur les vasières,
- diminution de la chlorosité, pendant la première heure de flot dans les eaux de refou~,
lement, due à l' arri vée des eaux de rives dans l'étier,
- augmentation de la chlorosité dans les eaux de flot grâce à la pénétration des eaux
franchement estuariennes.

---

- 120 -
En conclusion, les variations de la chlorosité, dans les étiers comme dans l'estuaire,
proviennent du mélange des eaux fluviatiles et marines.
Les systèmes étiers-marais jouent un rôle non négligeable pour l'estuaire puisque des chloru-
res sont piégés en été dans les vasières et les sols des marais, et sont ensuite rejetés dans
les eaux estuariennes lorsque les apports des eaux douces de la Loire sont importants.
• • • • • • •

---

DEUXIEME PARTIE
LES PARAMETRES BIOCHIMIQUES
Les paramètres biochimiques évoluant dans les systèmes
étier-marais
dépendent
à
la
fois
de
la
dualité"
eau
douce-
eau marine
",
mais également des phénomènes biologiques qui influent
de façon très différente selon les saisons sur- la qualité des eaux.
Ceci, nous
a
conduit à
séparer la " période hivernale"
«:i 'octobre
à
avril-mai)
où
les
apports
fluviaux
sont
importants
et
l'activité
phytop1anctonique
ralentie,
de
la
période
estivale
(de
juin
à
septembre)
pendant
laquelle
les
apports
marins
diluent
fortement
les eaux douces
(étiage),
et où
l'activité phytop1anctonique
est à son acmé.
CHAPITRE
VIII
Les pigments chlorophylliens

---

---

La
chlorophylle
a,
pigment
fondamental
dans
le
phytoplancton,
permet
d'évaluer
la
production primaire végétale.
La
phéophytine
est
le
produit
de
dégradation
de
la
chlorophylle
et
rend
compte
de
la mortalité
du phytoplancton composé d'organismes microscopiques,
en grande majorité
des diatomées et des péridiniens.
Nous
étudierons,
au
cours
de
ce
chap!tre,
uniquement
les
variations
saisonnières
de
la
chlorophylle
a
et
de
la phéophytine,
les
variations
tidales
et
journalières
ne mettant pas en évidence de phénomènes particuliers.
1 - LES PIGMENTS CHLOROPHYLLIENS DANS LE SYSTEJΠDE LAVAU
1 - LES VARIATIONS SAISOHNIERIS
Nous
faisons
pour
chaque
cycle
de
marée
observé,
la
moyenne
des
résultats
obtenus
et
nous
traçons
les
courbes
représentatives
des
variations
annuelles
pour
l'embouchure, l'écluse et le marais.
Nous
remarquons
nettement
dans
le
cycle
saisonnier,
l' opposition
entre
une
période
estivale
(de
juin
à
septembre)
riche
en
chlorophylle
a
et
en
phéophytine,
et
une
période
hivernale
(d'octobre
à
mai)
où
l'on
assiste
à
une
diminution
importante de
la teneur en pigments chlorophylliens.
1.1 - A L'EMBOUCHURE
- La chlorophylle a (fig. VIII.1)
Nous
observons
les
teneurs les plus élevées en chlorophylle a du mois
de juin au mois d'aoQt, avec un maximum de 44 fJg/l le 25.06.82.
Dès le mois de septembre,
elles chutent
(6 ~/l) et sont ensui te très basses pendant
tout l'hiver
(entre 0 et 6 ~/l) et jusqu'à la fin du printemps où l'on observe une
période de faible production.
- La phéophytine
(fig. VIII.2)
Les
concentrations
en
phéophytine
augmentent
très
rapidement
au mois
de
Jw.n
(de 26 ~/l en mai
à
78 )Jg/l
en
juin).
Elles reat:8Dt. très élevées pendant
tout
l'été
(entre
60
et 80 )Jg/l) ,
diminuent
ensuite
nettement en octobre
(45 )Jg/l)
et restent faibles pendant tout l'hiver.
La
phéophytine
est
toujours
plus
abondante
que
la
chlorophylle.
Le
20.08.82,
par
exemple, les teneurs sont de 30 ~/l en chlorophylle a et de 72 ~/l en phéophytine.
En effet,
à la dégradation de la chlorophylle a du phytoplancton s'ajoute
la dégrada-
tion
de
la
chlorophylle
a
des
végétaux
supérieurs
très
développés
dans
le
marais,
les
roselières
et
sur
les
bords
de
la
Loire
en
général.
Le
débordement
des
eaux,
lors
des
coefficients
de
V•E.,
entra!ne
la
remise
en
suspension
des
végétaux morts
qui
sont
évacués
vers
l'étier.
Ceci
explique les fortes
teneurs en phéophytine dans
tout le système.
1.2 - A L'ECLUSE
- La chlorophylle a (fig. VIII.1)
Les variations sont sensiblement les mêmes qu'à l'embouchure
-
dès
le
mois
de
juin,
la chlorophylle a augmente
(27 )Jg/l).
Elle atteint
un maximum en juillet (44 )Jg/l) et diminue ensuite progressivement jusqu'à des valeurs
très faibles, de l'automne au printemps (de l'ordre de 2,3 )Jg/l).

---

- 124 -
Chlorophylle a IIQ/I
80
70
+
60
50
t;-. t"\\,
40
; 'i.. \\
1 i ~ \\
. i \\ \\
, .
\\ l
,1
.i
30
. '
\\.
l
'i
1
\\1
i ;
1.\\
20
1i
\\\\
.
.\\,.
\\\\ ,.
--+marais
_ . - . écluse de Lavau
\\ ,'.
10
\\
'\\,.
•
confluent La Taillée
.~.~,
- - . A embouchure
-...
.... A
~,~:~~' ~" ..~ :t"-..
....................................,.
0
L.:.. F M A M J JI A 50 N~F MA M J JI A S
1983
Fig. VIII.1 - Variations saisonnières de la chlorophylle a
dans le système de Lavau.
:".
. :
Ph60phytine 119/1
S0-
!'
1
1 \\
70
\\
i
.
.
\\
1
!
\\ ,
1
60
..
1
;,
50
;
1
40
/,~.,.
1 ! ~
. 1 \\
,. .
30
! 1
l
J'
.
. ,
l
,
+
20
_ _+moro/s
10
\\ (\\...L
!~J;'."'\\.,
i
\\
{ \\
_ . - . écluse de Lavau
........ confluent La Taillée
\\
1 ~"'-~"
\\
1
\\
~
_.-..Il. embouchure
\\
1 a~'" ~ ~1
. '
.......
• ......,.
...~'d)/:,.
......
.
;.
\\.
.
.....'
.............
./
.....
,
:../
'.
'+
O.......-i-~~-r--r---"lI.--r-..,...--,.-,--..,...--r-.;--r----,.-,---r----,.-,......-r----r"-r------
J
F
M
A
M
J
JI
A
S O N
D
,j
F
M
li
....
J
JI
A
S
Fig. VIII.2 - Variations saisonnières de la phéophytine
dans le système de Lavau.

---

- l25 -
Ayant étudié à l'écluse le carbone organique partœculaire Qui permet de
caractériser la matière organique particulaire d'origine végétale, nous corrélons les
résultats obtenus avec ceux de la chlorophylle (fig. VIII.3).
COP mg/l
10
o Avril et ni 1982
9
8
6
4
() ()~
r"
" , "
3
,'"
~()"""
2
"'- QJ. .....
....
....•
•
0
10
20
30
40
Chlorophylle -a en /lg/l
..
Fi~. VIII.3 - Relations entre la chlorophylle a et le c.a.p.
Si l'on conserve tous les couples de valeur, le coéfficient de corrélation de 0,68 indi-
Que une liaison assez nette entre la chlorophylle a et le carbone organique particulaire
(c.a.p.),
mais
si l'on
retire
les points
d'avril
et mai Qui sont éloignés de
la
droite de corrélation, le coéfficient de corrélation devient 0,90 ce Qui montre un rapport
évident
entre les
deux éléments .Ainsi
d'une-manière ~énérale. plus la chlorophylle est
abondante et plus la teneur en c.a.p. est élevée : on obtient un maximum en juillet (chlo-
rophylle ai" 44 j.lg/l - c.a.p. 9,5 mg/l) et un minimum en janvier (chlorophylle a
0,4 pg/l.
C.O.P
0,85 mg/l). Cependant, en avril et en mai, nous remarquons une concentration forte
en c.a.p., favorisée par des débits faibles de la Loire (525 et 400 m3 /s), ailiors Que, les
conditions optimales pour le bloom phytoplanctoniQue n'étant pas encore réunies, les te-
neurs en chlorophylle a restent très basses.
- La phéophytine
(fig
VIII.2)
La phéophytine manque un premier pic en juin (40 pg/l), elle diminue ensui-
te jusqu'en aoOt. On observe un deuxième pic en septembre (17 j.lg/l).
De l'automne au printemps, les valeurs sont généralement inférieures à la pg/l.
A l'écluse, les concentrations en chlorophylle et en phéophytine varient
comme dans les eaux du marais. L'augmentation de la phéophytine en juin, précédant celle
de la chlorophylle, maximale en juillet, est probablement due à la dégradation des végé-
taux supérieurs du marais, plus intense et plus rapide Que celle du ph~oplancton.
1.3 - DANS tE MARAIS
- La chlorophylle a
(fig. VIII.l)
Les variations sont celles observées à l'écluse, bien Que très accentuées.
En effet, les valeurs augmentent de 3 pg/l en mai à 89 j.lg/l en juillet. Elles diminuent
ensuite progressivement (33 j.lg/l en septembre). En hiver, les teneurs sont de 4 j.lg/l en-
viron.
- La phéophytine (fig. VIII.2)
Elle varie comme la chlorophylle avec toutefois un pic très élevé en juillet
atteign~106 j.lg/l, et correspondant à une dégradation intense liée à la stagnation des
eaux.
La chlorophylle et la phéophytine varient de façon parallèle dans les eaux du marais et
celle de l'écluse. Toutefois, en juillet, des concentrations en phéophytine particuliè-
rement importantes (330 pgJl au point l),dues à la stagnation des eaux au Nord du marais,
modifient la moyenne établie pour tout le marais et ceci se traduit par un pic élevé sur
la courbe.

---

- 126 -
Au Sud du marais, les teneurs sont relativement faibles (30 ~g/l) et correspondent sensi-
blement aux teneurs dans les eaux de l'écluse.
2 - FACTEURS CONnOLANT LA PRODUCTION PRIMAIRE
Certains facteurs interviennent au niveau des mécanismes physiologiques. Ce sont :
la température, l'énergie lumineuse
(transparence de l'eau), la teneur en sels nutritifs.
La consommation du zooplancton ("le grazing") est également un facteur important dans l'é-
volution du phytoplancton, mais ne fait pas l'objet de nos études.
2.1 - LA TEMPERATURE
La température est un facteur principal pour l'apparition et le développement des
biocénoses. Un réchauffement de l'eau pend~t l'été entra!ne une augmentation de la photo-
synthèse à partir d'une température de (20 cl.
La baisse de la chlorophylle a, en septembre, se produit alors que les températures sont
maximales et supérieures à 20°C. On assiste donc malgré des conditions de température fa-
vorables, à une diminution de l'activité biologique consécutive au bloom phytoplanctonique
et provoquée par la remontée importante des eaux marines pauvres en nutriments.
En octobre, les températures de l'ordre de 14° diminuant au cours de l'hiver ne permettent
plus un développement important du phytoplancton.
2.2 - L'ENERGIE LUMINEUSE
L'énergie lumineuse est étroitement liée à l'insolation qui influe sur la tempéra-
ture. Des turbidités particulièrement importantes peuvent empêcher la diffusion de la lumiè-
re dans les eaux réduisant ainsi la photosynthèse. Ce phénomène est net dans les étiers,
en été. En effet, alors que les teneurs en chlorophylle a sont très élevées dans les eaux
du marais peu chargées en M.E.S. (89 ~g/l en juillet), elles ne sont que
de
l'ordre de
40 ~g/l dans les étiers dont les eaux sont très turbides en été (cf. chap!tre VI : M.E.S.).
2.3 - LES SELS NUTRITIFS
Les enrichissements en sels nutriti~s entraînent une plus forte biomasse phytoplanc-
tonique (GRALL J.R. - JACQUES G. 1964).
De façon générale, les eaux de l'étier (et des marais) sont riches en nutriments, mais en
juin-juillet (cf. chap!tres sur les sels nutritifs) une augmentation en phosphate (4,5 ~g/l),
ensili~e dissoute (220 ~g/l) et en ammoniaque (27 ~g/l) favorise particulièrement le bloom
phytoplanctonique observé pendant l'été.
Au mois de septembre, les concentrations en silice dissoute et en phosphates chutent (SiO
150 ~g/l- P04=2,3 pg/l) entra!nant une diminution de la chlorophylle a, alors que les te-
neurs en phéophytine restent encore très importantes. En hiver, malgré l'abondance des sels
nutritifs, la biomasse phytoplanctonique est très faible, limitée par une intensité lumineu-
se moindre et des températures trops basses.
II
LES
VARIATIONS
SAISONNIERES
DES
PIGMENTS
CHLOROPHYLLIENS
DANS
LES
SYSTEMES
DE CORDEMAIS ET DU DAREAU.
En été, nous remarquons, dans les deux systèmes, une augmentation très nette de la
chlorophylle a et de la phéophytine :
- dans les deux étiers, les valeurs sont de l'ordre de 30 à 40 pg/l en chlorophylle a
et de 30 à 50 ~g/l en phéophytine,
- dans les marais, par contre, nous observons une nette di~~érence entre les valeurs
à Cordemais et les valeurs au Dareau.
Chlorophylle a
Phéophytine
1
1-
Cordemais
70 ~g/l
110 llg/l
Dareau
10 à 20 ~/l
3 à 4 ~g/l ~1
----_.
Il semble que les faibles teneurs en pigments chlorophylliens dans le marais du Dareau
soient liées à des concentrations moindres en sels nutritifs, comparées à celles des au-
tres marais, et qui limiteraient ainsi la croissance phytoplanctonique.

---

- 127 -
1 .
[
Cordemais
1
Dareau
1
!
~
5i02
50 à 350 patg 5i/l 1
100 }iatg 5i/l 1
1
1
NH4
30 à
45 patg
N/l 1
10 flatg
N/l 1
1
1
N03
20
patg
N/l 1
0
1
1
1
P04
8 à
9 flatg
P/L 1 2 à 3,5 patgP/l 1
1
1
Comparaisons des teneurs en sels nutritifs dans les marais de Cordemais et de Dareau.
En hiver,
les teneurs en chlorophylle a et en phéophytine sont minimales dans
les deux systèmes
ChlorOi:lh7ll:e a
Phêophytine
1
1
Cordemais
o à 16 pg/l
o à 16 ).1g/1 1
Dareau
o à 6 ).1g/1
2 à 10 ).1g/1 ~1
111 - CONCLUSIONS
Le tableau VIII. 1 montre les variations des teneurs en pigments chlorophylliens dans
les systèmes étudiés.
1
ETE (septe.ore 1982)
HIVER (janvier-f'vrier 1983)
LIEUX
DE
ï
1
1
PRELEYEIIEITS
LAVAU
1
CORDEIIAIS
OAREAU
LAVAU
CORDEIIAIS
OAREAU
1
1
1
1
C
P
1
C
1
P
C
1
P
C
1
P
C
1 P
C
1 P
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Max 1 144
109
1 109
1 304
62
1
30
27,5 1165,0 1 16 ,0 1 13.1
0.8
1 4,2
IIARAIS
1 Min
1
0
10
1
13
1
37
0 1
0
o 1 1.7 1 0
0
0
1
0
1
1
X 1
33
31
1
65
1 III
22
4
1
4,2 1 4,2
1
5,7
0,3
1 2.2
1
4.8 1
1
1
H
1
1
1
t
1
1
1
l "ax 1
25
29
1
36
1
52
79 1
80
0,8
1 5,6
1
3,2 1 15,9
3,5
1
8,3
1
ECLUSE
1 Min 1
6
9 1
16
. 7
1
15
22 1
0
1 1,9
1
0
5,7
2,7
1 2,3
1
1
X 1
13
17
1 . 24
1
30
20 1
24
0,4
1 3,9
1
1,221
9.9
3,0
1 4,7
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 Max 1
14
99
1
60 1
78
1
52 1
90
2,9
1 25,6
1
2,7 1 8,3
11,2 1 15,5 1
III-ETIER
l "in 1
14
99
1
20 1
19
l, 23 1 10
0
1 8,1
1
0
1
6,5
2,9
1
6.0 1
1
X 1
14
99
1
35 1
45
1
33 1
50
1,7 116,0
1
1,3 1 7,4
5,9 1 10,1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 Max
1
17
146
1
1
1
1
6,4 1 33,4 1
1
1
1
EIIBOUCHURE l "in 1
0
25
1
1
1
\\
0,5
1 7,0
1
1
1
1
1
X 1
7
77
1
1
1
1
3,5
119,2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau VIII.1 - Comparaisons des pigments chlorophylliens dans les systèmes
de Lavau, Cordemais et Dareau (en pg/l)
C = Chlorophylle a
P = Phéophytine

---

128 -
Dans les systèmes de Lavau et de Cordemais, la quantité de pigments cnlorophylliens
est beaucoup plus élevée dans le marais que dans l'étier, la photosynthèse étant limitée
dans l'étier par des turbidités importantes.
Dans le marais du Dareau, par contre, il semble qu'un manque de sels nutritifs limite la
croissance phytoplanctonique en été.
Malgré ces différences, d'une manière générale, le cycle saisonnier de la chlorophylle a
et de la phéophytine montre l'existence de deux phases distinctes dans les étiers:
1°) - la présence d'une grande quantité de chlorophylle a et de phéophytine en été, dans
les systèmes étudiés, due à plusieurs facteurs dont la température et l'énergie lumineu-
se qui favorisent la photosynthèse, et les sels nutritifs nécessaires à la croissance de
la biomasse phytoplanctonique,
20) _
la
chute
très
nette des
pigments :h~orphyl~iens~ en période hivernale, liée à
la baisse des températures et à une énergie lumineuse beaucoup moins intense qu'en été
alors que les sels nutritifs sont toujours très abondants au cours de l'hiver grâce aux
lessivages des sols.
• • • • • • •

---

CHAPITRE
IX
L'oxygène dissous

---

---

131 -
L 'oxygèn.e dissous est indispensable à la vie végétale et animale. Des eaux trop pauvres en
oxygène dissous perdent tout pouvoir épurateur , ce qui peut entratner une augmentation de
la pollution et la mort des organismes ; inversement , la sursaturation peut provoquer des
pertubations. Par conséquent, l'oxygène dissous est un bon indicateur de la qualité hydro-
biologique des eaux.
Dans les eaux fluviales de la Loire à Montjean, la concentration en oxygène dissous varie
de 6 à 12,5 mgll (66 à 102 % de saturation) de mai 1981 à juillet 1982 (MANICKAM S., 1983),
elle varie de 2 à 10 mgll (27 % à 85 % de saturation) dans les eaux marines à ST Nazaire
entre septembre 1981 et décembre 1981 (RINCE Y., 1983). On observe donc une diminution des
maxima vers l'aval de l'estuaire, sous l'influence de la salinité.
Nous étudierons l'évolution de l'oxygène dissous dans les trois systèmes à partir des cycles
tidaux et annuels, et les variations entre les marais et l'estuaire de la Loire.
l - L'OXYGENE DISSOUS DANS LE SYSTEME DE LAVAU
1 - CYCLE TIDAL
(fig:IX Tl)'
1.1 - A L'EMBOUCHURE
1.1.1 - En jusant
Nous observons une diminution de l'oxygène dissous de janvier à avril, plus accentuée
en fin de jusant (de 6,5 à 3,5 mgll - 68 % à 39 % - le 28.04.82). Cet appauvrissement en
oxygène dans l'eau résulte de l'oxydation de la matière organique lors de la remise en sus-
pension des sédiments de la couche superficielle des vasières.
De mai à octobre, l'oxygène dissous augmente progressivement (de 3 à 6 mgll - 34 % à 66 % -
le 24.05.82 soit une.augmentation de 100 %) sous l'action de la photosynthèse due à une
activité biologique intense, liée à l'ensoleillement.
1.1.2 - En flot
En
hiver,
les
teneurs
en
oxygène
dissous
augmentent
dès
le
début
du
flot
( de 7 à 8,5 mgll - 64 à 78% le 11.01.82) grâce à la pénétration des eaux de Loire bien
oxygénées. Ensuite, elles restent stables.
En avril, juillet et août 1982, les teneurs en oxygène dissous augmentent également
dès le début du flot
(de 3,5 à 6,0 mgll -
39 à 64% le 28.04.82) grâce aux refoulements
des eaux de rive bien oxygénées sous l'action des zones "marginales", mais la concentration
en oxygène
dissous
diminue
ensuite, pendant
la
fin
du flot
(de 6 à 4 mgll -
64
à 42%
le 28.04.82).
Au
mois
de
mai,
juin,
septembre
et
octobre,
nous
observons une diminution de
la concentration en oxygène dissous
dès
le
début du flot,
et qui
se prolonge pendant
tout le flot (de 3,5 à 1,7 mgll - 41 à 20% le 24.05.82).
La variation des concnetrations en oxygène dissous dans l'étier est due à l'apport
des eaux estuariennes qui diffère suivant la saison en fonction de l'acitivité biologique.
1.2 - A l'écluse(::fig IX.2)
1.2.1 - En jusant
En hiver, l'oxygène dissous diminue légèrement pendant les premières heures de
jusant (de 5 à 3 mgll - 43 % à 26 % - le 18.01.83) par suite le l'écoulement des eaux
du marais mal oxygénées pour la saison (4 mgll en moyenne). En fin de jusant, l'oxygène
dissous augmente (de 3 à 5 mgll - 26 % à 43 % - le 18.01.83) grâce à la réaération at-
mosphérique favorisée par des surfaces de contact airleau impor,tante par rapport au volu-
me d'eau transitant à l'écluse en fin de jusant. La turbulence des eaux de ruissellement
sur les bords de l~étier,amplifiée par la présence de roseaux, entratne également une
augmentation des teneurs en oxygène dissous.
En été, l'oxygène dissous augmente au cours du jusant, notamment dans les eaux de ruiseel-
lement~grâce aux facteurs cités précédemment mais grâce aussi à la photosynthèse et à
l'apport en oxygène par les eaux du marais. Ainsi, .ae 17.09.82, la concentration en oxygè-
ne dissous s'élève de 310 % pendant les cinq dernières heures de jusant (de 2 mgll à 8,7
mgll -25 % à•. 112 ~).

---

Variations de l'oxygène dissous au cours de différentes marées
10.02.82
10
°2 ~g/r!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1
11.01.82
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-7
-6
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-3
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.3
.4
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BM
heures
BM
Fig. IX.l
A l'embouchure
Fig. IX.2 - A l'écluse

---

- 133 -
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ruissellement)
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198!
Fig. IX.3 - Variations saisonnières de l'oxygène dissous à l'embouchure et à la Taillée.
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A
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198·2
--L..-
1983
Fig. IX.5 - Variations saisonnières de l'oxygène dissous à l'écluse et dans le marais

---

- 134 -
1.2.2 - En
flot
En
hiver,
la concentration
en
oxygène
dissous
augmente
dès
le
début
du flot
grAce à la pénétration des eaux de Loire bien oxygénées (de 7 à 9 mg/l - 64 % à 83 % - le
10.02.82), et se stabilise ensuite.
En
été,
nous
observons
une
baisse
très
importante
de
l'oxygène
dissous
(de
8
à
1
mg/l
-
106 % à 13 % -
le 17.09.82),
due à
l' arri vée des
eaux estuariennes mal oxy-
génées.
2 - CYCLE ANNUEL
Afin
de
comparer
nos
séries de mesures entre elles au cours de
l'année,
nous
calculons
les pourcentages de saturation en oxygène dissous
qui
dépendent de
la tem-
pérature et de la chlorosité.
2.1 - AL' EMBOUCHURE
(fig. IX.3)
Nous
étudions
séparément
les
eaux
de
flot et celles de
jusant,
dans
lesquel-
les
nous
individualisons
les
eaux
de
ruissellement
puisque
les
eaux
de
retrait
(en
début
de
jusant)
sont
constituées
en
majeure
partie
par
des
eaux
de
flot
et
leurs variations saisonnières sont donc semblables.
2.1.1. - Les eaux de flot
Nous
observons
une
similitude
entre
les
variations
des
débits
de
la
Loire
et
celles
des
pourcentages
de
saturation
(fig. IX.4),
cormne l'ont déjà fait remar-
Qué certains auteurs tels Que Francis BOEUF C.
(1947)
et MARTIN J .M.
(1976) à propos
des estuaires.
Débits
% de satu"ation
,,3/sec.
Eaux de flot
2500
- - - - - -
Débits de la Loi,.e
2000
1500
1000
500
o
• Fig. IX.4 - Variations annuelles des %de saturat±onen oxygène dissous dans les eaux de
flot à l'embouchure et des débits de Loire.
Ainsi
en
période
hivernale,
les
températures
froides,
la
chlorosité
moindre,
et
la plus
grande
dilution
des
matières
oxydables
et
des
rejets
urbains
et
indus-
triels
améliorent
l'oxygénation
des
eaux,
et
le
pourcentage
de
saturation
augmente
(99 % le 18.01.83).
(24
%
le
Du
printemps
à
l'été,
les
pourcentages
de
saturation
sont
faibles
chlorosité
24.05.82)
à
cause
des
températures
plus
élevées,
de
l'augmentation de
la la matière
qui
diminue
la
dissolution
de
l'oxygène dans l'eau,
et de
l'oxydation de
organique.
2.1.2. - Les eaux de ruissellement
La
valeur
minimale
du
pourcentage
de
saturation
(28
%)
est
atteinte
le
22.07.82 et la valeur maximale (80 %) le 15.02.83.
.
Par
conséquent,
les
teneurs
en oxygène dissous var1ent moins dans
les eaux de ruis-
sellement
Que
dans celles de flot,
mais elles évoluent de façon similaire à
la tem-
pérature et à la chlorosité

---

- 135 -
2.1.3 - Comparaison entre les eaux de flot et les eaux de ruissellement
En
hiver,
les
eaux
de
flot
sont plus
riches
en
oxygène
dissous
que
celles
de
ruissellement
(de
71
% le
18.01.82)
grâce
à
la
pénétration
de
la
Loire
dans
l'étier.
En
été,
les
eaux
de
ruissellement sont généralement mieux oxygénées
que
celles
de
flot (de 56 % le 17.09.82) grâce à :
la photosynthèse pendant la journée,
- là
réaération~
favorisée
par
le
grand
développement
des
surfaces
au
contact air/eau sur les vasières,
- la turbulence, due à l'écoulement des eaux de ruissellement vers l'étier.
2.2 - A L'ECLUSE
(f~. IX.5 )
Nous observons une meilleure oxygénation des eaux de flot en hiver (82 % le 15.02.83),
et des eaux de ruissellement en été (93 % le 17.09.82).
Les
facteurs
intervenant
dans la production d'oxygène sont identiques à ceux décri ts
à l'embouchure, auxquels i l faut ajouter l'apport d'oxygène par les eaux du marais.
2.3 - DANS LE MARAIS (fi~. IX.5-IX.6~
La
figure
IX. 6
donne
les
teneurs
en oxygène
dissous
(en mg/l)
dans le ma-
rais, en été et en hiver.
ETE
HIVER
Fig. IX. 6 - Variations des teneurs en oxygène dissous dans le marais de Lavau, (en mg/l).
En hiver,
les
eaux
du marais
sont
assez
pauvres
en
oxygène
dissous
(35 % à
60 % de
saturation)
malgré
une
température
basse
et
une chlorosi té faible.
La pro-
duction
d' oxygène
dissous
est
ralentie
par
l'oxydation
de
la matière organique pro-
venant
de
la
dégradation
des
végétaux,
des
rejets
domestiques
et
de
la
station
d'épuration, ainsi que par une très faible activité photosynthétique.
En été, nous remarquons au Nord du marais du Syl des teneurs très faibles en oxygè-
ne
dissous,
pouvant
atteindre
zéro,
dues
aux
rejets
de
la
station d'épuration de
Savenay
au Nord-Est
du marais
et à
la
stagnation
des
eaux lors de la fermeture de
l'écluse.
Malgré
cela,
le pourcentage de saturation obtenu sur l'ensemble des points
du
marais
est presque
aussi
élevé qu'en hi ver
(24 à
58 %)
grâce' à la photosynthè-
se
productrice
d'oxygène,
et
maximale
sous
l'action .du
soleil
gans l'après-mi9i
au
moment
des
prélevements.

---

- 13"6 -
1
1 VOLUME D'EAU! VOLUME D'EAU! VOLUME D'EAU \\ BILAN
BILAN
BILAN
1
1
1 O2 SORTI 1 O2 ENTRE 1
1
1
J 100
SORTI
DU
1 ENTRE
DANS 1
TOTAL
1 de O
1
2
DE 02
1TOTAL DE 1
1
1
MARAIS
SORn
1 SORTI
ENTRE
1
1 LE
MARAIS
1
1
02
1V • 100 m31 V • 100 ~ 1
F 100
3
3
3
1
1
1
1
1- entr~
1
1
1
en
RI
en
RI
en
RI
en kg
en kg
1
1+ sg~t~q 1
1
1
1
1
1
1 10.02.82
47 988
1
0
1
47 988
1
330
1+ 330 1 0,69 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 24.05.82
70 458
1
52 534
1
17 924
1
182
77
1+ 105 1 0,26 1 0,15 1 1,73
1
1
1
1
1
1
1
1
16.12.82
84 591
1
0
1
84 591
1
628
1+ 682 1 0,74 1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau
IX.2 - A l'écluse
Bilans de l'oxygène dissous par cycle de marée

---

- 137 -
Dans
une
étude
sur
la
rivière
Havelse
au Danemark,
SIMONSEN
J. F .
ET
HARREMOES
P.
( 1978 )
considèrent
que
1 ' intensité
des
radiations
solaires
est
le
facteur
le
plus
important pour la production d'oxygène dissous.
3 - EVOLUTION DE L' OXYGENE DISSOUS AL' INTERIEUR DU SYSTEME ETIER-MARAIS
3.1 - DE L'EMBOUCHURE VERS LE MARAIS
-
En
hiver,
l'oxygène
dissous' amené
par
la
Loire
est
consommé
dans
l'étier
lors
de
l'oxydation
de
la matière
organique,
importante
dans
la pellicule
superfi-
cie~ des vasières et remise en suspension par le flot. L'oxydation est encore
accrue
dans le marais
par les inondations entra1nant la dégradation des végétaux supérieurs.
-
Du
printemps
à
l'automne,
un
enrichissement
en
oxygène
dissous
se
produit
lors de la remontée des eaux de la Loire,
peu oxygénées,
vers le marais.
Il résulte
de
l' activi té
biologique
carticulièrement intense sur les vasières et dans le marais
dunant .cette
période. !'RANCIS- BOEUF
C.
(1947)
a
démontré
que
la pellicule superfi-
cielle
des vasières est le siège des activités biologiques complexes,
dont la photo-
synthèse est nettement dominante, au cours de l'ensoleillement.
3.2 - DU MARAIS VERS L'EMBOUCHURE
-
En hiver,
l'écoulement
des
eaux
du
marais
pauvres
en
oxygène
entra1ne une
diminution
de
l'oxygène
dissous
dan~
les
eaux
de
l'écluse,
mais,
entre les eaux de
l'écluse et celles de l'embouchure, nous observons une réoxygénation due, probablement,
à la réaération atmosphérique et à la turbulence des eaux de ruissellement.
-
Du printemps
à
l'automne,
les
eaux de ruissellement sont riches en oxygène
dissous (92 % le 17.09.82) grâce à :
- l'apport des eaux du marais,
- la photosynthèse pendant la journée,
- la turbulence des eaux de ruissellement sur les vasières,
- la réaération atmosphérique sur les vasières.
Au
cours
de
la
descente
des
eaux
vers
l'embouchure,
la production
d'oxygène
persiste
sous l'action des facteurs cités,
mais une partie de l'oxygène est utilisée
par
le
benthos
aérobie
et pour la réduction des matières oxydables déposées sur les
vasières pendant le jusant.
Par
conséquent,
nous
observons
un
appauvrissement
en
oxygène
entre
l'écluse
et
l'embouchure
lors
de
la marée
descendante mais
la
quanti té en oxygène reste tout
de
même
toujours
supérieure
à
la
concentration
observée
dans
les
eaux
de
Loire.
L'étier
enrichit
donc
l'estuaire
en
oxygène
dissous
pendant
l'été,
période
où
la
Loire est particulièrement déficitaire.
4 - BILAN QUANTITATIF DE L'OXYGENE DISSOUS
Nous
développons
l'étude
de
l'oxygène
dissous,
dans
le
système,
en
analysant
les quantités d'02transitant dans l'étier.
4.1 - A L'EMBOUCHURE
Nous
calculons
le
flux
de
l'oxygène
dissous
dans
l'étier
de
la même
façon
que pour les M.E.S. et les chlorures.
Les
résultats,
dans
le
tableau
IX. 1,
indiquent
que
l'apport ou l'expulsion d'oxy-
gène dissous dans l'étier,
au cours de l'année,
est proportionnelle aux volumes d'eau
y
transitant
en
flot
et
en
jusant.
Ainsi,
en
période
d'étiage,
nous
remarquons
qu 1 il
rentre
plus
d'oxygène
qu'il
n'en
sort, de
la même
manière
qu'il
rentre
plus
d'eau qu'il n'en sort dans l'étier.
Or,
nous avons vu précédemment qu 1 en été, l'étier
rejette
de
l'oxygène
dissous
dans
l'estuaire
lui
permettant
de
garder
un
certain
équilibre
pendant
les
périodes
où
il
est
appauvri
en
oxygène
sous
l'action
des
fortes températures, de la salinité élevée et de l'oxydation de la matière organique.

---

- 138 -
Cependan't,
si
nous
mettons
en
parallèle
les
bilans
des
volumes
d'eau
et
les
flux
d' oxygène
dissous obtenus au cours d'un cycle de marée à l'embouchure (fig. IX. 7 ),
nous
remarquons
qu'en
période
d'étiage,
de
juillet
à
septembre,
la différence entre
les
volumes
d' eau
et
les
quanti tés
d'oxygène
dissous
est
beaucoup
plus
grande
que
pour
les
autres
mois
:
malgré
des
volumes
d'eau
piégés,
très
importants (294 359 m3
le
17.09.82),
la
quantité
d'oxygène
dissous
absorbée
par
le
système
étier-marais
est faible (348 kg le 17.09.82).
Volume d'eau en m3
Quantité d'oxygène en Kg
------- Oxygène dissous
300 000
3000
200 000
2000
100 000
1000
~I.-~~.....L._...J.._.J+-+-..l...-_.L...----J_....L_.....L._"""'-~o
a
1
,
,
,
1
,
1
100 000
1000
~
:
•
1
1
:
\\
:
Apports d'eau dans l'étier
200 000
2000
.
\\'.
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1
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,
300 000
3000
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' - '
1
1
1
, 1
1
1
1
liai
J
Jt
A
Sept
Oct
Nov
Oec
Jan
Fev
lIars
Avr
82
83
Fi~. IX. 7 - Variations annuelles des flux des volumes d'eau
et de l'oxygène dissous au cours d'une marée.
Pour nous
affranchir
des
volumes
d'eau,
nous
choisissons
un
volume
unitaire
de 100
Rf (cf. chapttre VI : "Matières en suspension"). Les résultats exprimés dans le tableau
IX. 1
JlIontrent un
équilibre général entre les entrées et les sorties,
mais en sep-
tembre par contre,
bien que les quanti tés d' oxygène dissous transportées dans l'étier
soient plus faibles
que pour les autres mois,
l'étier expulse de l'oxygène en Loire.
Nous retrouvons,
ici,
les constatations faites antérieurement, qui mettaient en valeur
la
capacité
de
l'étier
à
fournir
de
l'oxygène
grâce,
essentiellement,
aux
eaux
de
ruissellement.
4.2 - A L'ECLUSE
Les
résultats,
dans
le
tableau
IX. 2,
indiquent
que
les
quanti tés
d'oxygène
qui
transitent
dans
l'étier
à
l'écluse
sont beaucoup
plus faibles
qu'à l'embouchure
puisque les volumes d'eau y sont également plus faibles.
Si
l'on s'affranchit des volumes d'eau,
on remarque qu'en hiver
(février et décembre
1982) ,
les
quanti tés
d'oxygène
dissous
sorties
du
marais
(0.69
kg/lOO
m3 et
0,74
kg/100
m3 ) sont plus importantes que celles du mois de mai
(0,26 kg/lOO m3 ).
Cette
diminution
en
oxygène
au
printemps
est
due
à
des
températures
plus
chaudes,
et une chlorosité plus élevée par sui te des envois de marée ayant débuté dès le mois
de
mai.
D' autre
part,
la
quanti té
d'oxygène
dissous
qui
pénètre dans le marais est
inférieure
à
la quanti té
qui
en
sort,
à cause de la remontée des eaux estuariennes
très pauvres en oxygène.
5 - CONCLUSION
L'évolution de l'oxygène dissous dans
le système étier-marais dépend de divers
mécanismes de production et de consommation
liés
aux variations tidales et annuelles
en chacun des points étudiés.

---

- 139 -
Nous tentons de les synthétiser dans le tableau
IX. 3.
SAlSOIS
IIAREE
liMAIS
ECLUSE
EIIBOUCHURE
légère consommation d'02
du
Enrichisse.ent
grâce à
1 - Production
•
d'02 due aux
la photosynthèse, la turbu-I.&.es phéno.ènes qu'à
JUSANT
lence des eaux, la réaéra- ll'écluse
Production
PRINTEMPS
tion at.osphérique
1 - Utilisation d'02 par le
d'Oxygène dissous
Porte ouverte
Ibenthos aérobie et pour la
grâce à la
apport des eaux du .arais
iréduction de la .atière
photosynthèse
à
1organique.
1
Appauvrisse.ent en 02 dû
1
Appauvrisse.ent en O2 dO
L'AUTOMNE
à la re.ontée des eaux
là la re.ontée des eaux
FLOT
estuariennes
lestuariennes très pauvres
len oxygène •
...
enrichissement en 02 grâce à la photosynthèse
production d''2
.
-
JUSANT
Eaux pauvres
HIVER
en Oxygène
Diminution de 1'02 due à 1 EnriChisse.ent en 02
l'oxydation de la .atière
1 grâce à l'apport des eaux
FLOT
organique re.ise en suspen- 1 estuariennes bien oxy-
tion en flot
1 génées
.. consommation d'02
Tableau
IX.3 - Evolutions tidales et saisonnières de l'oxygène dissous
dans le système de Lavau.
D' une
manière
générale,
des
températures
basses
et des
salinités
faibles
améliorent
l'oxygénation
des
eaux,
mais
selon
les
différents
points
étudiés
d'autres
facteurs
interviennent en faveur de la production ou de la consommation d'oxygène dissous.
Les facteurs de production sont :
- la photosynthèse pendant la journée,
la réaération atmosphérique sur les vasières,
la turbulence des eaux de ruissellement,
la pénétration des eaux de Loire en hiver.
Les facteurs de consommation sont :
-
l'oxydation de
la matière
organique
(déchets
domestiques et industriels,
organismes morts) favorisée par la remise en suspension,
- les organismes aérobies,
- la pénétration des eaux de Loire du printemps à l'automne.
Les
interactions de
ces
phénomènes
font
de
l'étier
un exportateur d'oxygène dissous
vers la Loire. Ceci est remarquable en été, lorsque les eaux de ruissellement enrichies
en oxygène dissous grâce aux différents facteurs de production, entra!nent une meilleure
oxygénation des eaux de l'estuaire très pauvres en oxygène.

---

140
II - LI OXYGENE DISSOUS DAMS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAlŒAU
1 - A CORDEMAIS
1.1 - DANS L'ETIER (fig. IX.8-IX.9)
En
hiver,
les
concentrations
en
oxygène
dissous
sont
stables
ou
augmentent
légèrement
pendant
le
jusant.
La
pénétration
des
eaux
de
Loire
en
flot
entratne
une augmentation (de 7,5 à 10,5 mg/l le 24.02.83).
En
été,
les
concentrations
en
oxygène
dissous
augmentent
pendant
le
jusant
sous
l'action
de
la
photosynthèse
et
de
la
turbulence
(de
6,7
à
10,2
mg/l
le
2.08.82)
et
chutent
brutalement
en
début
de
flot
(de
10,2
à
5,2
mg/l
le
2
.08.82)
à cause
de l'arrivée des eaux de Loire peu oxygénées.
02 en IIg/1
O2 ell .g 1
la
//1 - - la __Ecluse
_ _ Mi-étier
- ;:::-
> .....--.
........../
5
- - Ecluse
5
•••__ Mi-étî er
a
a
heures
-6
-4
-2
Renverse
2Z
4
heures
-8
-6
-4
-2
Renverse
8.M.
8. M.
Fig. IX. 8 - Variations de l'oxygène dissous
Fig. IX. 9
Variations de l'oxygène dissous
au cours d'une marée.
au cours d'une marée.
(Cordemais le 24.02.83)
(Cordemais le 2.08.82)
1 .2 - DANS LE MARAIS
Les
eaux
du
marais
sont
plus
oxygénées
en hiver
(8 mg/l)
qu'en été
(5 mg/l)
mais
alors
que
les
teneurs
en
oxygène
dissous
sont à peu près identiques dans tout
le
marais
en
hiver,
en
été
des
différences
très
nettes
apparaissent
entre
le
Nord
et
le
Sud.
Les teneurs très faibles
en bordure sud,
pouvant atteindre 0,1 mg/l,
té-
moignent d'une anoxie liée :
·à un renouvellement faible des· eaux aux extrémités .:s du marais,
- à un mauvais entretien des douves et des canaux,
-
aux
rejets
de
la
station
d'épuration pénétrant
dans
le
marais
lors des
envois de marée.
2 - AU DAlŒAU
2.1 - DANS L'ETIER
(fig. IX. 10 -.IX.11)
En
hiver,
l'oxygène
dissous
augmente
en
jusant,
et
notamment
après
l'ouver-
ture
des
portes,
gr§.ce
à
l'écoulement
des
eaux
du
marais
riches
en
oxygène
(de
8
à 10 mg/l le 3.02.83).
Après la renverse de a.M.,
la teneur en oxygène dissous reste
stable.
En
été,
la
concentration
en
oxygène
dissous
augmente
pendant
le
jusant
et chute
dès
le
début
du
flot
(de
6,2 à
0,7 mg/Ile 6.09.83)
avec
l' arrivée
des eaux de 1oJ.re
très pauvres.
O2 en IIg/1
02 en
IIg/1
la
c e -
la
- - Ecluse
--"':::--=-
~
_ _ Mi-étier
1
5
--Ecluse
5
_ _ Hi-étier
a
L=J.;:.....l_+_.J...-4-...J..._-!;--\\:;::~::-:~~=-
........,;eure !
P.H.
-8
-6
-4
-2
8.H.
Variations de l'oxygène dieœotlS
Fig. IX. 11 - Variations de l'oxygène dissous]
Fig. IX.lO
au cours d'une marée.
au cours d'une marée.
(Dareau le 3.02.83)
(Dareau le 6.09.82)

---

- 141 -
2.2 - DANS LE MARAIS
Les
concentrations
en
oxygène
dissous
augmentent
de
4,5
mg/l
le
6.09.82
à
9,8 mg/l le 3.02.83, mettant en évidence un cycle saisonnier.
En été, les prélèvements
faits au sud du marais ( aux points
7, 8, 9)
en communi-
cation directe avec
la
Loire,
montrent des teneurs en oxygène plus élevées que dans
le marais proprement dit, soumis à une stagnation des eaux.
En hiver, nous observons une homogénéité des résultats dans tout le marais.
III -
COMPARAISON ENTRE LES TROIS SYSTEMES
Les variations des concentrations en oxygène dissous sont assez semblables dans
les
trois
étiers
et
leur marais,
sous
l'action des mêmes facteurs physico-chimiques
et biologiques de production et de consommation. Afin de comparer les trois systèmes
entre eux, nous dressons le tableau IX. 4
des % de saturation de l'été (septembre 82)
et de l' hiver (janvier et février 83 )" -
1
1
ETE (septembre 1982)
HIVER (janvier-f'êvrier 1983)
LIEUX
DB
1
PRE'LnDENTS
1
1
1
1
1
LAVAU
1CORDEMAIS 1
DAREAU
LAVAU
1 CORDEMAIS 1
DAREAU
1
1
1
1
1
1
1 Max
1
133
94
1
124
1
88
87
1
93
1
MARAIS
1 Min
70
1
3
1
1
1
10
4
1
42
1
1
X
1
58
1
54
1
52
36
1
69
1
85
1-----1
1
1
1
1
1 Max
1
108
1
32
1
76
59
1
97
1
89
ECLUSE
1 Min
1
9
1
9
60
1
5
27
1
61
1
1
X
1
42
25
1
1
38
41
1
76
1
74
1-----1
1
1
1
1
1
1 Max
1
22
1
102
1
36
102
1
97
1
91
ICI-E'rIER
1 Min
1
7
77
1
15
1
3
59
1
1
66
1 X
1
13
1
68
1
18
72
1
61
1
80
1
1-----1
1
1
1
1
1
1 Max
1
49
1
117
1
1
1
1 EMBOUCHURE
1 Min
i
11
1
1
47
1
1
1
X
76
1
1
27
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau
IX.4 -
Comparaisons des pourcentages de saturation en oxygène dissous
dans les sytèmes de Lavau, Cordemais et Dareau.
- En été
-
dans les marais
: on observe une diminution de l'oxygène dans les marais, de
Lavau vers le Dareau :
l' activi té photosynthétique est plus importante dans le marais
de
Lavau
(cf.
chapître VIII
: Chlorophylle)
et contribue à un enrichissement en oxygène
plus marqué que pour les étiers en amont de Lavau.
- dans les étiers : du fait de l'écoulement des eaux du marais vers les étiers,
les eaux à l'écluse de Lavau sont plus enrichies en oxygène.
A mi-étier(et à l'embouchure) , les eaux de Lavau sont légèrement appauvries en oxygène par
rapport à celles de l'étier du Dareau : les eaux les moins bien oxygénées sont donc situées
en aval de l'estuaire interne et leur pénétration dans l'étier de Lavau entraîne une dimi-
nution de l'oxygène plus nette qu'au Dareau . D'autre part, les eaux sont plus salées dans
la région de Lavau et diminuent donc la dissolution de l'oxygène dans l'étier.
A Cordemai~, des phê'lomênes particuliers - station d'épuration, centrale de Cordemais -
viennent pert\\1rger les variations en oxygène que nous ne pouvons expliquer .

---

- 142 -
- En hiver
- Dans le marais, on note une augmentation de l'oxygène de Lavau vers le Dareau,
qui se répercute dans les eaux de l'écluse
: les eaux douces sont plus oxygénées que
les eaux légèrement salées. D'autre part, les eaux du Dareau contiennent beaucoup moins
de produi ts de dégradation (phéophytine ) que les deux autres étiers,
ce qui expli que
leur meilleure oxygénation.
- Dans les étiers, plus riches en oxygène que les marais, les eaux de Lavau sont
plus oxygénées que celles de Cordemais et du Dareau :
en aval de l'estuaire interne,
les eaux sont enrichies en oxygène.
Ces comparaisons montrent que les variations sont beaucoup plus importantes dans
l'étier de Lavau que dans les deux autres. Ceci justifie notre choix, au début de l'étu-
de,
axé
essentiellement,
sur
l'étier de Lavau qui sert de référence pour les autres
étiers, bien que l'amplitude des variations tidales et saisonnières y soit plus forte.
Ainsi, d'une façon générale,
nous observons en hiver,
l'enrichissement des eaux
des étiers en oxygène dissous grâce à la pénétration des eaux estuariennes. Une partie
de l'oxygène est ensuite consommée par le phénomène d'oxydation de la matière organique
remise en suspension, lors de la remontée des eaux vers le marais.
En été,
la Loire,
très pauvre en oxygène,
diminue les concentrations en oxygène des
étiers au cours du flot.
Les eaux de ruissellement qui s'écoulent de l'étier vers la
Loire œont Oxygénéèll"grtc:e, en particulier, à la photosynthèse pendant la journée ainsi
qu'à
la réaération
atmosphérique
et
la
turbulence des eaux de ruissellement sur les
vasières. Elles améliorent ainsi l' oxygénatmn en Loire.
Par conséquent, l'évolution de l'oxygène dissous dans les systèmes illustre très nette-
ment
l'importance des
étiers
et
des
marais dans la réoxygénation estuarienne en été.
Nous préconisons donc la sauvegarde des zones marginales qui sont au coeur de la vie
dans l'estuaire.
• • • • • • •

---

CHAPITRE
X
La silice dissoute

---

---

La silice, présente dans toute la biosphère sous forme hydratée (opale) (ERHART H. 1963),
se
trouve
dans
les
eaux essentiellement sous la forme
dissoute 5i (OH)4 .
Les
teneurs
en silice dissoute très faibles dans l'eau de mer (de l'ordre de l à 10 patg 5i/l) sont
comprises entre 67 et 230 patg 5i/l (4 à 14 mg/l) dans les eaux de Loire.
Il convient, afin de comprendre l'évolution de la silice dissoute dans le système étier-
marais, d'étudier le cycle tidal, puis le cycle annuel pour les différents points.
l - VARIATIONS DE LA SILICE DISSOUTE DANS LE SYSTEME DE LAVAU
1 - LE CYCLE TmAL
1.1 - A L'EMBOUCHURE (fig
X.l)
- en jusant
Nous
observons
des
variations
très
importantes
de
la
silice
dissoute
qui se manifestent différemment selon la période considérée.
-
En hiver,
la teneur en silice dissoute diminue (de 180 à 165 patg 5i/l le
11.01.82 -
de 240 à 140 patg 5i/l le 29.03.82)
:
une partie de la silice, provenant
du lessivage des sols en période de crues, est retenue par les vasières.
- A partir du mois d'avril 1982 et jusqu'en octobre 1982, le phénomène s'inver-
se et nous notons un enrichissement en silice correspondant à
un apport des vasières
(de 200 % le 24.05.82 et de 26 % le 19.10.82).
- en flot
-
En hiver,
lors des
débits élevés de la Loire (1480 mi /s le 18.01.83), les
eaux fluviales
riches
en silice descendent plus en aval et une faible quanti té de ces
eaux vient s'engouffrer dans l'étier de Lavau en début de flot
: les teneurs en silice
dissoute augmentent très rapidement à
ce moment là
( passant de 135 à 175 patg 5i/l,
soit 25 % le 15.02.83) et se stabilisent aussit6t après.
-
D'avril à septembre, dans la demi-heure qui suit la renverse de B.M., nous
observons une chute brutale des teneurs en silice dissoute (360 à 12S.patg 5i:!lJle.25.06.. 82):,
les
eaux
océaniques
pauvres
en silice qui remontent dans
l'estuaire à
la faveur des
faibles débits, pénètrent dans l'étier.
1.2 - A L'ECLU5E (fig
X.2)
- en jusant
Deux phénomènes différents se produisent selon les saisons
-
en
hiver,
une augmentation progressive de
la silice,
jusqu'à la renverse
de B.M.
(de 120 à 170 flatg 5i/1
le 29.03.82) grâce à l'écoulement des eaux du marais
particulièrement riches en silice.
-
en
été,
une
augmentation
pendant
les
premières
heures
du
jusant,
SU1V1e
d'une diminution brutale 2 à 4 heures avant l'étale de B.M .. Le 25.06.82 et le 20.08.83,
cet
appauvrissement
a
lieu après
l'ouverture de l'écluse,
le marais "consommateur de
silice" libérant des eaux pauvres en silice.

---

-
146 -
Variations de la silice dissoute au cours de différentes marées
Fig. X.1 - A l'embouchure
Si patg/1
Si0
Si ~atg/1
2 Ig/1
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•
1
1
1
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+3
+4
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-7
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+z
+3
+4
+-5 heure~i
8M
BM
Fig. X.2 - A l'écluse
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SiOz .g/l
Si ,.atg/1
SiOz Ig/1
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Z9.03.82
ZOO
la
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5
0
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-4
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+Z
+3 heures
-7
+z
+3
+4heures
8M

---

- 147 -
- en flot
-
En hiver,
nous n'observons pas de variation dans les teneurs en silice au
cours du flot.
-
D' avril à septembre 1982 (excepté en juin et en a8ut) , nous constatons une
diminution de la silice dissoute
(de 315 à 215 j1atg Si/l le 28.04.82), plus ou moins
marquée
au
cours du flot et due à
la pénétration dans
l'étier des eaux estuariennes
plus marines, pauvres en silice.
1.3 - CONCLUSION
La concentration en silice dissoute varie cor:sidérablement au cours d'un cycle
de marée dans l'étier, à l'écluse comme à l'embouchure.
Les facteurs principaux engendrant un appauvrissement en silice sont :
-
les
faibles
débits de Loire Qui entra1nent l' arrivée des eaux océaniques
dans l'estuaire, et dans l'étier,
- l'écoulement des eaux du marais pauvres en silice, en été,
- la rétention de la silice par les vasières, en hiver.
Les facteurs Qui permettent un enrichissement sont :
- les débits de Loire élevés entratnant l'arrivée des eaux fluviales, en hiver,
- l'écoulement des eaux du marais en hiver,
- le relargage de la silice dissoute par les vasières.
Ces
paramètres
déterminent,
pour
chaque
masse
d'eau
définie
précédemment
(cf.
chapttre
III
:
"Hydrodynamique"),
des variations particulières,
plus importantes
et plus caractéristiques, cependant, pour les eaux de ruissellement et les eaux de flot,
grâce à l'action des vasières en fin de
jusant et à
l'arrivée des eaux fluviales
ou
rœrines se1al la saiSCn, au ea..tr'S c1I flot.
2 - LE CYCLE ANNUEL
2.1 - A L'EMBOUCHURE
Pour étudier le cycle annuel de la silice dissoute, il est absolument indispensa-
ble de séparer les eaux de ruissellement et celles de flot puisqu'elles présentent des
valeurs Qui peuvent être fort différentes.
L' ampli tude
de
variation
de
la silice dissoute au cours de
l'année est importante à
l'embouchure puisqu'elle est de 190 patg Si/l pour les eaux de flot et de 220 j1atg Si/l
pour celles de ruissellement.
2.1.1 - Les eaux de flot
Nous avons
tracé la courbe montrant les variations annuelles de la silice pour
les eaux de Loire pénétrant dans l'étier (fig
X.3). En hiver, la concentration en sili-
ce dissoute est très élevée (230 J,latg Si/l le 10.02.82), grâce aux lessivages des sols
lors des crues de la Loire: BERTHOIS L.
(1964),
BOtrrELIER P.
(1979) ont déjà noté le
lien entre les valeurs maximales de silice en hiver
(de l'ordre de
230 patg Si/l et
les crues de Loire. Il est donc interessant, d'étudier l'évolution de la silice dissoute
en fonction
de la chlorosi té Qui varie d'une façon inversement proportionnelle aux dé-
bits.
Nous construisons donc la droite de dilution (fig
X.4) à partir de la moyenne
des, _'deux
dernières heures de flot à l'embouchure pour les deux paramètres.

---

- 148 -
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•__._... embouchure (eauxdefloti
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..----A embouchure (eaux de
1
ruissellement)
A
J
Jt
A
S
o
A
J
Jt
A
5
1112
1913
Fig. -X.3 - Variations saisonnières de la silice dissoute à l'embouchure et à la Taillée
Si OH patg sill
o Avril et juillet
•
o
o
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Fig.X.4 - Courbe de dilution de la silice dissoute dans les eaux de flot
à l'embouchure de l'étier de Lavau.

---

- 149 -
Le coefficient de corrélation pour la droite de dilution est de - 0,64 si nous conser-
vons toutes les valeurs de l'année, mais devient - 0,92, indiquant un degré de liaison
élevé entre la silice dissoute et la chlorosi té, si nous supprimons les points d'avril
et de juillet, éloignés de la droite. En effet,
au mc'is d'avril,
marqué par une très
forte diminution de silice,
la concentration en silice atteint un minimum de 50 JJatg
Si/l, soit un appauvrissement de 380 % par rapport au mois de mars. Cet appauvrissement
considérable ne peut s'expliquer uniquement par un apport moins important des ~aux ligé-
riennes en silice dissoute à la faveur d'un débit relativement faible (525 m3 /s), puis-
que pour des débits encore plus faibles,
nous n'observons pas une telle diminution de
la silice.
Il
est vraisemblablement dO à une consommation par les diatomées lors du
bloom phytoplanctonique se produisant en mars-avril, dans l'estuaire.
Au mois de juillet, par contre, la silice dissoute est en excès par suite de la dissolu-
tion des frustules de diatomées. consécutive au bloom phytoplanctonique du mois de juin
dans l'étier (cf. chapttre VIII : Les pigments chlorophylliens).
De la fin du printemps au début de l'été, les teneurs en silice sont élevées (190 JJ8tg
Si/l le 25.06.82) malgré la période d'étiage. Nous ne pouvons donc corréler les concen-
trations en silice dissoute avec les débits de la Loire pendant l'été, car des phénomè-
nes biologiques importants viennent se surimposer aux phénomènes physiques (cf. chapitre
VIII: Chlorophylle). En effet, les diatomées, consommatrices de silice dissoute, se dévelap-
pent de plus en plus grâce à des températures et des quantités de sels nutritifs favora-
bles.
Leur mortalité,
puis
la dégradation de leur frustule restitue ainsi la silice
dissoute et provoque un excès le 22.07.82.
A la fin
de
l'été,
la diminution de la concentration en silice indique une remont~e
importante des eaux marines dans l'estuaire pour des débits de Loire faibles (145-124 m;s) ,
ainsi que la consommation par les diatomées encore relativement bien représentées.
Dès le mois d'octobre , à la faveur d'un débit plus important de 790 rr~s en Loire, nous
observons un enrichissement des eaux en silice dissoute qui persiste pendant tout l'hiver
2.1.2 - Les eaux de ruissellement
La moyenne des concentrations en silice·pour chaque sortie nous permet d'établir
la courbe (fig
X.3) représentant les variations annuelles.
En été,
la valeur maximale est de 315 lJ8tg Si/l le 25.06.82, pour une valeur maximale
de 255 patg Si/l le 19.10.82,
au cours de la saison hivernale. Cette variation de la
teneur en silice entre 'les saisons est liée à différents far.t:p.lIrq. ..... effet, après le
bloom phytoplanctonique observé en juin dans l'étier (qf,chapf tre VIII:
Chlorophylle h
la mort des diatomées provoque une augmen~a~10n de la s111ce oans les
eaux,
rna1~
Ille
n'est pas suffisante pour expliquer un enrichissement d'au moins 20 % par rapport aux
eaux d'hiver. Un deuxième phénomène intervient donc: les eaux interstitielles des vases
____~__superficield~c!.~s
vasières
s'enrichissent
en
silice ~~s.soute ainsi .9ue l'ont montré
.
GARDNER L.R.(1975), GOULEAU D. (1975), BOUTELIER P. (1979) grâce à une évaporation inten-
se sous l'effet de l'émersion qui permet l'ascension des eaux interstitielles sous-jacen-
tes très riches en silice (GOULEAU D.
(1975). Les eaux de ruissellement, qui s'écoulent
sur
les
vasières
enrichies
en
silice permettent ainsi
une
augmentation
considérable
de la teneur en silice des eaux de l'étier en fin de jusant. Ce phénomène est beaucoup
plus marqué en été, à cause de l'intensité de l'évaporation.
Si l'on trace la droite de corrélation entre la silice dissoute et la chlorosi té (fig
X.5), on remarque une augmentation de la silice simultanée avec celle de la chlorosité.
Ceci tend à prouver que le phénomène d'évaporation sur les vasières entralne non seule-
ment la remontée de la silice vers la surface eau/sédiment, mais également une remontée
des chlorures piégés dans les vases.
SiOH ~atg Si 1
300
200
•
100
C1- g/l
Fig. X.5 - Courbe de dilution de la silice dissoute dans les ,eaux
de ruissellement à l'embouchure de l'étier de Lavau.

---

- 150 -
En
hiver,
les
eaux
de
ruissellement
s'appauvrissent
en
silice
(150
patg
5i/l
le
15.02.83) : il semble que les vasières aient un r8le de rétention vis à vis de la silice
pendant cette période. La diminution des températures sur les vasières au cours du ju-
sant en hiver
(cf.
chapttre IV
: température) peut être également à l'origine d'une
baisse des teneurs en silice en diminuant le processus de solubilisation de la silice
(GOULEAU D. 1975).
2.2 - A L'ECLU5E (fig
X.6)
2.2.1 - Les eaux de flot
Les teneurs en silice dissoute varient de 125 à 310 patg 5i/l au cours de l'an-
née.
De l'automne au printemps,
les
eaux de flot ont des concentrations sensiblement
égales à celles des eaux de ruissellement.
En été, par contre, nous observons des variations nettes entre les eaux de flot et cel-
les de ruissellement. Lors de la marée montante, les eaux de flot lessivent les vasières
et entra!nent la ·silice vers l'écluse où les eaux sont donc enrichies. Le pic maximum
de 310 patg 5i/l est atteint le 22.07.82. Le 24.05.82, cependant, nous observons l'inver-
se
:
contrairement aux autres
sorties,
l'écluse est restée ouverte pendant le flot,
ce qui a permis la pénétration des eaux riches en silice plus en amont dans le marais,
alors
que
les
concentrations
en silice étaient relativement faibles
et sensiblement
les· mêmes dans les eaux de flot à l'écluse et à l'embouchure (120 et 125 patg 5i/l).
Ceci montre bien que les eaux estuariennes, alors très pauvres en silice par suite du
bloom phytoplanctonique en Loire, ont repoussé une masse d'eau de plus en plus enrichie
grâce à l'apport des vasières.
Cette masse d'eau a pu remonter plus en amont grâce à
l'ouverture de l'écluse, et la pénétration de la Loire dans l'étier a ainsi été favori-
sée, ce qui explique les valeurs semblables à l'écluse et à l'embouchure.
A la fin de l'été (septembre 1982), une diminution de 150 % de la silice dissoute corres-
pond à une arrivée importante d'eaux marines à la faveur d'un faible débit (124 m3/s).
Si0
Si
IIQ tg Il
2 mo/i
20
300
\\5
200
10
100
--!...-+ maraIs
_._._ •• écluse (eaux de flol)
_ .._ •• __0
écluse (eaux de
1
rUIssellement)
o-L...,...--"T-r---r---r---r-'T""""...,....--r--r--..,.-...,...--"T-.,...--r----r-----:-:--'T""""--:r----:--:~--~O
M
A
L.:...F
M J
JI
A
S O N
D 1 J
F
M
A
M
J
JI
A
S
1982
~
1983
Fig. ·X. 6 - Variations saisonnières de la silice dissoute à l'écluse et dans 1 e marais

---

- 15ï -
Dès
le mois d'octobre,
les eaux retrouvent une teneur en silice comparable à celle de
la
Loire
(220 patg 5i/l et ceci pendant tout l 'hiver,
grâce aux lessivages des sols
lors des crues et des inondations.
2.2.2. - Les eaux de ruissellement
Avant tout,
nous
rappelons que nous n'avons pas pu faire des prélèvements pour
toutes les sorties à cause de l'absence d'eau dans l'étier à l'écluse, en été.
En hiver,
les eaux sont enrichies en silice (245 p.atg 5i/l. le 15.02.83) grâce aux ap-
ports
fluviaux.
En
été,
au mois d' aOut et de septembre,
les concentrations 15l0nt
les
plus faibles, le minimum étant de 110 ~atg 5i/l le 20.08.82 .
2.3 - LE MARAIS
La silice dissoute varie en moyenne de 220 )Jatg 5i/l le 22.07.82 à 80 )Jatg 5i/l
le 17.09.82 (fig ·X.6).
Nous étudions l'évolution de la silice en fonction de la chlorosité en été le 22.07.82
et le 17.09.82 à partir des courbes de dilution (fig
X.7).
SiOH patg Si Il
•
•
300
250
•
r- 0,07
•
•
•
• •
•
200
ISO
,.
Fig.·X.7 - Courbes de dilution de la silice dissoute
dans le marais de Lavau, (en patg 5i/l).
Le 22.07.82, i l n'existe pas de corrélation ( r = 0,07) entre la chlorosité et la silice
dissoute,
celle-ci étant toujours abondante dans le marais quelle cpe soit
la chlorosité.
Il est donc probable que les concentrations élevées en silice soient dues à la dissolu-
tion des frustules
de diatomées et au lessivage des vasières en flot qui enrichissent
les eaux du marais lors des envois de marée.
Le 17.09.82,
nous observons une excellente corrélation
(r = 0,90) entre la silice et
la chlorosité pour les points 5 à 10
(correspondant à la moitié Sud du marais du 5yl
et au marais du Pré-Neuf).
Le mélange en ces points est de type conservatif et montre
une nette pénétration des eaux estuariennes dans la partie Sud du marais de Lavau. Dans
la partie Nord, par contre, nous ne mettons aucune relation en évidence entre la chloro-
sité et la silice, les teneurs étant modifiées par les rejets de la station d'épuration
et les eaux s'écoulant du Sillon de Breta,;:ne.
En hiver,
la
concentration
en
silice
ne
dépasse
pas
200 patg
5i/l
dans
le
marais
du 5yl, alors qu'elle peut atteindre 340 fatg 5i/l dans le marais du Pré-Neuf (fig. X.8).
Le marais du Pré-Neuf subit donc des variations très importantes
l augmentation de 333
p.atg 5i/l au point 8 entre septembre 1982 et janvier 1983)
par rapport au marais
du
5yl.
L'ensemble
du
marais
est
"consommateur
de
silice"
en
été,
puisque l'augmentation de
la
concentration
due
à
la dissolution des frustules
de
diatomées et
aux
envois
de
marée
(apports de la silice des vasières) n' apparatt pas ensui te lors de l'écoulement
des eaux du marais à l'écluse.
En hiver,
la silice, exportée vers l'étier, vient essentiellement du marais du Pré-Neuf
où l'on observe les teneurs les plus fortes.

---

- 152 -
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22~ ..
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marais du Pré-Neuf
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1
,:
161.:":.,-",,,-
f
........ ' ....
ETE
IUVER
Fig. x.a - Variations de la silice dissoute dans lemarais de Lavau
(patg Si/l).
2.4. - CONCLUSION
La variation annuelle de la silice dissoute, dans le système étier-marais, dépend
de plusieurs facteurs d'importance différente selon les saisons:
- en automne et en hiver, la silice dissoute varie essentiellement en fonction
des débits de la Loire enrichie sous l'action du lessivage des sols riches en silice
dan~ le Bassin versant amont,
- au printemps, la diminution des débits entraîne une chute nette de la teneur
en silice,
au début de l'été,
plusieurs phénomènes entrent en jeu pour contribuer à
un enrichissement très important de la silice dans tout le système
l' acti vi té
biologique
telle
que
le
développement
des
diatomées,
leur
mort et la dissolution des frustules,
les phénomènes
physico-chimi.ques tels
que l'ascension capillaire de la
silice dans les eaux interstitielles des vasières. Ces deux facteurs d'enrichissement
masquent l'appauvrissement des eaux da à l'arrivée des eaux océaniques dans l'étier.
-
à
la fin de l'été,
les faibles débits en Loire provoquent une baisse des
concentrations en silice dissoute dans l'étier qui n'est pas compensée par
l' activité
biologique.
A ces différents facteurs ; nous pouvons ajouter le système d'ouverture et de fermeture de
l'écluse qui entraîne la modifications des eaux dans le marais et à l'écluse.
En conclusion, ces différents facteurs provoquent :
- en hiver, une exportation de silice du marais vers l'étier où elle est rete-
nue p~r les sédiments de la couche superficielle des vasières,

---

- 153 -
_ du printemps à l'automne, une consommation de la silice dans le marais par
le
phytoplancton et les végétaux supérieurs,
alors que l'étier e?q) orte vers
la Loire
de la silice dissoute, dans les eauxde ruissellement enrichies par les vasières.
3 - EVOLUTION DE LA SILICE DISSOUTE ENTRE LE MARAIS ET L'EMBOUCHURE'
3.1 _ DU MARAIS VERS L'EMBOUCHURE
Du printemps à l'automne, les eaux du marais qui s'écoulent à l'écluse entra!nent
une diminution de la concentration en silice dissoute,
tandis que le relargage de la
silice
par les vasières permet un enrichissement important des eaux, de l'écluse vers
l'embouchure.
En hiver,
les eaux du marais enrichissent les eaux de
l'étier en silice,
tandis que
les vasières les appauvrissent grâce au phénomène de rétention favorisée par des tempéra-
tures faibles.
3.2 - DE L'EMBOUCHURE VERS LE MARAIS
Du printemps
à
l' au-eomne,
lors
de
la marée
montante,
les eaux s'enrichissent
en silice dissoute,
de l'embouchure vers l'écluse, notamment en été, par suite du lessi-
vage des vasières. Cet enrichissement est favorisé par la fermeture de l'écluse en flot.
Entre l'écluse et le marais, nous observons généralement une baisse de la silice. Cepen-
dant, comme nous l'avons vu précédemment, l'ouverture de l'écluse le 24.05.82, entra!ne
une augmentation de la concentration en silice dans le marais.
En juillet,
la teneur en silice dissoute varie
de 175 )Jatg Si/l à l'embouchure, 175
~atg Si/l à la taillée, 310 patg Si/l à l'écluse et 220 patg Si/l dans le marais.
En hiver,
on observe peu de variations des teneurs en silice en-tre l' embouchur e et le
marais.
3.3 - CONCLUSION
Du printemps à
l'automne,
la présence des vasières bordant l'étier provoque un
enrichissement en silice dissoute dans les eaux, alors que le marais est "consommateur"
de silice dissoute.
En hiver, les eaux de Loire et les eaux du marais riches en silice'augmententlaconcentra-
tion de la silice dissoute dans l'étier tandis que la rétention par les vasières tend
à la diminuer.
4 - BILAN QUANTITATIF DE LA SILICE DISSOUTE
Nous venons de voir l'évolution de la silice dissoute dans le système étier-ma-
rais
; nous voulons maintenant justifier les hypothèses émises
à
l'aide de résultats
quan'titatifs.
4.1 - A L'EMBOUCHURE
Nous calculons les flux de la silice dissoute dans l'étier de la même façon que
pour les M.E.S. et les chlorures.
Les résultats présentés dans le tableau
X.l indiquent que l'exportation de la silice
est directement liée au volume d'eau entrant et sortant.
La courbe
(fig
X.9) montre
l'évolution parallèle
des
volumes d' eau
et des quanti tés de silice dissoute sorties
au cours de l'année.
Si l'on calcule les quanti tés de silice dissoute transportées pour un volume uni taire
de 100 m3
(tableau
X.l),
on constate que l'étier exporte de la silice du printemps
à l'automne, alors qu'en hiver, on observe une faible rétention de la silice.
Par
conséquent,
du
printemps
à
l'automne,
la
dissolution
des frustules de diatomées
et l'ascension capillaire de la silice dissoute dans la couche superficielle des vasiè-
res,
entrainent une
exportation
de
silice
(0,72 kg/lOO m3 le 20.08.82),
tandis qu'il
ne rentre que 0,54 kg/lOO m3 dans l'étier le 20.08.82.
Ces facteurs ont plus d'influence sur la quanti té de silice dissoute en été, lorsque
les arrivées d'eaux marines pauvres en nutrients sont maximales.
En hiver, la Loire importe de la silice dissoute dans l'étier en proportions assez éle-
vées
(1,25 kg/lOO m3 le 18.01.83).
Cette silice provient du lessivage des sols par les
crues
en amont de l'estuaire,
mais une partie est retenue par les vasières puisqu'il
ne sort que 1,07 kg pour V = 100 m3 le 18.01. 83 .

---

- 154 -
BILAN
1
BILAN
1
Si0
1 VOLUIIE D'EAU
VDLUIIE D'EAU 1 VOLUIIE D'EAU 1
BILAN
2
1
Si02
1
DE
Si0
1
1 DE
Si0
1 DE
SiD2 Il
SORTI
1 ENTRE
1
2
2
DATES
J 100
1 SORTI
EN
ENTRE
EN
TOTAL
lEi JUSANT
fOTAL
1
pour
\\
pour
1
EN FLOT 1
3
- entré
1
1 JUSANT en m3
FLOT en .3
- entré
1
V • 100~ 1 V • 100. 1
F 100
+ sorti
3 \\
en
kg
+ sorti
_ _ _ _ _ _ _ _--+
-+_ _...;e~n...;.=__t_"
_
en
kg 1.
en
kg
en
kg 1.
en
kg
1.
1
29.03.82
343 206
4744
1
1
1
1
28.04.82
323 774
845
1
1
1
1
24.05.82
1 178 832
1 058 526
+ 120 036
10 990
7 712
+ 3 278
0,93
0,73
1
1,27
1
25.06.82
645 457
535 364
+ 110 093
8 750
6 057
+ 2 693
1,35
1,13
1
1,19
1
22.07.82
589 682
934 869
- 345 187
7 367
10 608
- 3 241
1,25
1,13
1
1,11
1
20.08.82
780 813
1 059 025
- 218 212
5 650
5 700
~o
0,72
0,54
1
1,33
1
17.09.82
563 120
857 479
- 294 359
2 990
3 910
920
0,53
0,45
1
1,18
1
19.10.82
1 663 980
1 339 003
+ 324 977
22 248
16 315
+ 5 933
1,34
1,22
1,10
15.11.82
983 017
954 978
+
28 039
13 233
13 169
+
64
1,35
1,38
0,98
1
18.01.83
750 531 1
388 377
+ 362 154
8 003
4 868
+ 3 135
1,07
1,25
0,86
1
15.02.83
786 906 1
576 141
+ 210 765
7 780
5 960
+ 1 8201
0,99
1,03
0,96
1
(
r
17.03.83
857 245
1
818 550 1 +
38 695
9 441
ï
996 1 + 1 4451
1,10
0,98
0,89
1
1
1
1
14.04.83
678 109 1
466 151
1,25
1 + 211' ·958
;j 369
4 641
1
+
7281
0,79
0,99
1
1
1
1
Tableau
X.1 - A l'embouchure
1
l '
1
1
1
1
1
1
1
1 VDLUIIE D'EAUI VDLUIIE D'EAUI VOLUIIE DIEA~ BILAN DE 1 BILAN DE 1 BILAN DE 1 Si0
1
Si0
1
2
2
DATES
J 100
1 SORTI
DU
IENTRE
DANS
1
TOTAL
1 SiD2
1
SiO.,
1
Si02
1SORTI POUR1ENTRE POUR 1
1
1
1
3 1
1
~ 1
1
1
1 F 100
1 IIARA~~ El
1 LE e:A:~IS
1SORTI El m
1 SOR~~ El 1EIT:: El o~~~A~nk lo-1DO.~eclO.lDo.3t.ec 1
10.02.62
47 988
o
47 988
653
o
653
1,36
24.05.82
70 458
52 534
17 924
778
461
317
1,10
0,60
1,83
16.12.82
84 591
o
84 591
460
o
560
0,66
Tableau
X.2 - A l'écluse
Bilans de la silice dissoute par cycle de marée

---

- 155 -
Ouantité de SiOZ en kg
~....-- Silice dissoute
SOOO
-------- Volu., d'eau
1,00 000
1,000
~OOO
300 000
Expulsions
vers la Loire.
2000
200 000
100 000
1000
o
0
liai
J ~
Jt.
: Oct.
Déc.
Jan.
F v.
lIars
Avr.
1
,
,
82
83
1,
:
.
1
,
100 000
,1,
1
1
1
Apports dans
1,
i
ZOO 000
11
,.....,
:
l'étier.
\\,
"
,
. , "'...... :,'
300 000
.....'
Fig. X.9 - Variations annuelles des flux de silice dissoute et des volumes d'eau
observés
au cours d'une marée.
4.2 - A L'ECLUSE
Nous
remarquons
sur
le
tableau
X.2,
une
exportation
importante de silice du
marais vers l'étier au mois de mai. Ceci est da à une forte accumulation de silice dis-
soute
dans
le' marais,
provenant
du
lessivage des vasières, et consécutive aux envois
de marée répétés les jours précédents la sortie. Au moment de l'ouverture de l'écluse,
le marais rejette donc la silice en excès.
En hiver,
les quantités de silice dissoute relarguées par le marais sont plus élevées
qu'au printemps, ce qui montre l'influence du lessivage des sols, par les eaux de pluie,
dans les variations des concentrations en silice du marais.
5 - CONCLUSIONS
L'étude de la silice dissoute nous amène à individualiser, selon les différents
facteurs,
les masses d'eau entrant et sortant du système étier-marais au cours des cyc-
les tidaux et annuels.
Le tableau
X.3 tente de synthétiser les variations de la silice dissoute.
Comme nous
l'avons vu, les variations de la concentration en silice dissoute sont très
importantes au cours d'un cycle tidal et selon les saisons, grâce à différents facteurs
physico-chimiques et biologiques.
Ainsi,
les eaux marines appauvrissent l'étier et le
marais en silice alors que les eaux fluviales l'enrichissent d'où l'importance du débit
de la Loire dans le cycle annuel de la silice.
L'émersion,
qui
joue un r61e important pour la sédimentation des lI,. E. S., est égalemE:nt
à
l'origine
de
phénomènes
engendrant
l'enrichissement des eaux de ruissellement,
tel
que
l'ascension
capillaire,
maximale
lors
des
forts
ensoleillements.
Ce
facteur
est
donc plus efficace en fin de jusant et en période estivale.
Le développement des diatomées, particulièrement intense en été, entra!ne une diminution
de
la
silice
dissoute
tandis
que
la dissolution des frustules
de diatomées enrichit
les eaux en silice.
En conclusion, nous pouvons dire que l'étier est essentiellement "exportateur" de silice
vers la Loire, excepté en hiver où une faible partie de la silice dissoute amenée dans
le cours d'eau par les eaux fluviales y est retenue.

---

1
1
1
r
1
- 1
1
SAISOIIS
1
MAREE
1
MARAIS
ECLUSE
1
EMBOUCHURE
1
1
1
1
1
1
1
~
1
enrichissement en Si0
~
2
1
du
1
JUSANT
1
Oilinution de Si02 à causel Auglentation de 'Si0 2 grâce 1
PRINTEMPS
Il
Il
Consollat1'on
dde l'éco.ulnent des eaux
Il au r.~largage par les
Il
1
de Si02
u lar31S
1 vaS1 ..res
1
-----1 par le~ ~égHaux
1
1
superieurs
0""
d
s'a d
1 O"
"
d
"0
d
1
" '
111nut1on
e
1 2
ue
111nut1on
e Sl 2
ue
1
d
l et
es
latolees
' 1 ' ,
d
1
à l"
" '
d
1
a
'arr1vee
es eaux
,.
ar.rtvee, es eaux
à
1
FLOT
1
ochniques et à la consol-\\
ochniques et à la consol
1
I3tion par les diatolées
1 I3tion par les diatolées
L'AUTOMNE
1
1
1
.....
1
1
...........-e-n-r-1-·c-h-1-'s-s-e-m-e-n-t-e-n-S-1-'0-- -
(JI
())
2
1
1
1
appauvrissement en Si02 II!'
1
JUSANT 1
Auglentation de Si0 2 grâce1 Oilinution de Si02 due à
1
•
1
Production
à lécoulelent des eaux du
1 à lB~rétènbion par les
1
1 de Si0 2 grâce
I3rais
1 vasières
1
HIVER
1 aux l e s s i v a g e s .
1
1
1 des sols par les
1
1 pluies
ou
~.&
Auglentation de Si02 grâcel Auglentation de Si0 grâce
2
1
FLOT
1
inondations
à l'arrivh des eaux flu - 1 à l'arrivh des eaux flu-
1
1
viales très riches en Si0 2 1 viales trU riches en Si02
1
1
.... très peu de variations
Tableau
X.3 - Synthèse des variations de la silice dissoute
dans le système de Lavau.

---

- 157 -
II - VARIATIONS DE LA SILICE DISSOUTE DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
l - DANS LE SYSTEME DE CORDEMAIS
1.1 - CYCLE TIDAL
En été,
les
concentrations en silice sont stables pendant les premières heures
de jusant puis augmentent brutalement,
surtout à mi-étier,
pour atteindre des valeurs
de 190 patg Si/l dans les eaux de ruissellement le 2.08.82. Dès le retour du flot, nous
observons une chute de la teneur en silice dissoute dans les eaux de l'étier (fig
X.10~
En hiver, la concentration en silice ne varie pas au cours du cycle tidal.
SiOH ..atg si/l
250
- E c l u s e
l '..........
_ _ _ Mi-étier
/
"
200
,
1
'"....._-
,/
"\\
150
/
1
100
50
OL.......L...-_.l.-_~
'----J_.....I._....J._.....L._....L._....L.._.....L.._...L.._.J...
__
-8
-6
-4
-2
Renverse
2
heures
B.M.
Fig ..J! .10 - Variations de la silice dissoute au CaJrS d'une marée
( Cordemais le 2.08.82 ).
1.2 - CYCLE SAISONNIER
Dans l'étier, la concentration en silice est de 80 ~atg Si/ldans les eaux de flot
en été , et de 180 ~atg/l en h~ver •
Dans les eaux de ruissellement, les teneurs en silice dissoute varient de 190 patg Si/l
en été et de 120 à 180 patg Si/l en hiver.
Dans le marais , nous observons une diminution de la silice de 150 à 110 ~atg/l en-
tre le mois d'aoCt et le mois de septembre qui correspond à une pénétration plus importante
des eaux estuariennes, alors qU'en hiver les eaux contiennent 180 ~atg/l de silice grâce
aux lessivages des sols par les pluies .
2 - DANS LE SYSTEME DU DAREAU
Les variations de la teneur en silice sont faibles au cours d'un cycle tidal.
Nous remarquons cependant qu'en juin, la concentration en silice diminue très légèrement
en jusant et augmente aussi t8t après la renverse de B. M.,
grâce à l' arri vée des eaux
estuariennes. (fig
X.11).
SiOI! patg S· l
- -_ _ Ecluse
I~
, ,
, '
l
'
, ~
- - - - - - Mi-étier
,
,
,
,
100
1
1
,,,
..
'e-_
---
-_
.....
~
---_...
1
1
,,t,
------c'
50 '--_ _........_ _...L-_ _..J..._ _L-_.........J'--_-..L._ _......._ _-'-_ _..L..._ _~_
-4
-2
Renverse
2
4
heures
B.M.
Fig. X.11 - Variations de la silice dissoute au cours d'une marée
( Dareau le 23.06.82 ).

---

- 158 -
En .septembre P~ contre,
la teneur en si lice augmente progressivement dans les eaux
en Jusant à mi-etier pour atteindre un maximum de 170 patg 5i/l dans les eaux de ruissel-
le~ent, et diminue juste après la renverse de B.M. avec l'arrivée des eaux plus marines
(fl.g
X.12) •
SiOH patg Si/l
Ecluse
.,......-----,
-",.,.,..
""
..--
,
______ Hi-étier
---
\\
~-
\\
-_~-
\\
-_~
'\\,
~-
--
..
~
---
"'b
.
-,,-
..
"l
a
.
~----
O'------'I--_......._ _-'-_ _....._---'I--_......._ _-'-_ _......._ _'--_......_ _....L.._ _~=_'
eures
B.M.
Fig. ~.X.12 - Variations de la silice dissoute au cours d'une marée
Dareau le 6.09.82 ).
L' émersion des
vasières,
au demeurant peu
développées,
ne semble jouer un rôle pour
le cycle de la silice qu'en septembre, période pendant laquelle l'action des eaux mari-
nes se fait réellement sentir.
En hiver, nous n'observons pas de variations liées au cycle tidal et les teneurs moyen-
nes sont de 220 patg 5i/1. Dans le marais, les concentrations en silice dissoute sont
comp:ises entre 106 et 158 patg 5i/l en été et sont de l'ordre de 180 patg 5i/l en hiver.
III - COMPARAISONS ENTRE LES TROIS ETIERS ET LEUR MARAIS
Les concentrations en silice varient dans .les trois étiers au cours d' un cycle
tidal,
et éga.lement en fonction des saisons. Alors que ces variations sont importantes
dans l'étier de Lavau, elles s'amenuisent vers l'amont et sont plus faibles dans l'étier
du Dareau (tableau
X.4).
1
1
1
1
ETE (septembre 1982)
HIVER (janvier-février 1983)
1
LIEUX
DE
\\.
1
PRELEVEIIENTS
1
1
1
1
1
1
LAVAU
1 CORDEllAIS 1
DAREAU
LAVAU
1 CORDEMAIS 1
DAREAU
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 Max
1
142
1
350
1
83
236
1
218
1
242
1 MARMS
1 Min
1
4
1
28
1
47
166
1
162
1
200
1
1
X
1
84
1
106
1
70
206
1
180
1
215
1
1
H
1
1
1
1
1
1 Max
1
168
1
98
1
118
190
1
188
1
233
1
ECLUSE
1 Min
1
80
1
68
1
66
143
1
167
1
208
1
1
SC
1
138
1
90
1
77
177
1
179
1
222
1
1
t-I
1
1
1
1
1
1 Max
1
80
1
217
1
167
210
1
192
1
233
1 MI-ETIER
1 Min
1
74
1
57
1
63
202
1
168
\\
217
1
1 SC
1
77
1
124
1
94
204
1
178
1
222
·1
H
1
1
1
1
1
1 Max
!
225
1
1
291
1
1
1 EMBOUCHURE
1 Min
1
59
1
1
53
1
1
1
1
X
1
110
1
1
182
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau rX.4 - Comparaisons des teneurs en silice dissoute dans les systèmes
de Lavau' Cordemais et Dareau (en patg Si/l).

---

- 159 -
1.' étier du Dareau est essentiellement sous
l'influence fluviatile et les eaux marines
y pénètrent très peu, alors que la dualité "eaux fluviales -
eaux marines" est de plus
en plus forte vers l'aval et provoque des modifications de la teneur en silice dissoute.
Selon le rapport "eaux fluviales -
eaux marines", nous verrons ainsi des concentrations
en silice
dissoute plus ou moins élevées,
sachant que la Loire est riche en silice,
surtout en hiver grâce aux lessivages des sols par les crues, et que la mer est pauvre
en nutrients.
Un autre facteur amène également des variations de la teneur en silice : la présence
des vasières beaucoup plus étendues dans l'étier de Lavau et qui favorisent l'augmenta-
tion de la silice dans les eaux de ruissellement grâce au phénomène d'ascension capillai-
re.
D'autre part,
le
développement
considérable
des
diatomées
sur
les
vasières
entra1ne
également des modifications qui seront plus intenses dans l'étier de Lavau grâce à la
plus grande superficie des vasières.
Ainsi, les vasières amplifient les variations tidales et saisonnières de la silice dis-
soute,
et jouent donc un rôle primordial dans son évolution, particulièrement net dans
l'étier de Lavau.
* * * * * * *

---

---

CHAPITRE
XI
Les composés azotés

---

- 162 -
=:::::::==== ,..... .,1......
SED'''''orS
Fig. XI.1 - Caractéristiques principales du cycle de l'azote dans un estuaire.
( MARTIN et al,1976

---

Nous
étudions
dans
ce
chapttre
l'azote
minéral
représenté
dans
les
eaux
sous forme
d' ions :
- ammonium NH4 (azote ammoniacal),
- nitreux N02(nitrites),
- nitriques N~(nitrates).
Les
sources
d'azote
dans
les
eaux
viennent des rejets urbains domestiques et indus-
triels,
du
lessivage
des
sols,
de
l'apport
atmosphérique
et
du
relargage
par
les
sédiments
(MARTIN
G.,
1979) .
En
Loire,
les
teneurs
en
sels
azotés
sont
de
l'ordre
de 0 à 20 patg Nil
(0 à 0,4 mg/l)
pour l'ammoniaque, de 1 à 11 ).latg Nil (0,05 à 0,5
mg/l)
pour
les
nitrites,
de
20
à
250
patg
Nil
(1,2
à
15 mg/l)
pour les nitrates,
et varient selon les saisons (MANICKAM S., 1983 - GUILLAUD J.F., 1983).
A Saint-Nazaire,
limite
entre
l'estuaire
interne
et
l'estuaire
externe de
la Loire,
RINCE Y. (1983) observe les valeurs suivantes:
- en septembre 1981
-- 6,5 ).latg Nil (0,1 mg/l) de NH4,
-
2 }l8tg Nil (0,09 mg/l) de N02 '
- 30 ).latg Nil (1,9 mg/l) de N03 •
en novembre 1981
2 ).latg Nil (0,04 mg/l) de NH4 ,
l )Jatg Nil (0,05 mg/l) de N02 ,
- BQ patg Nil (5 mgll de N03 •
-
Les
concentrations
en
sels azotés varient beaucoup selon les saisons dans
l'estuaire
de la Loire.
Nous verrons
au cours de l'étude des
cycles tidaux et annuels dans les
étiers, des variations encore plus importantes, amplifiées par des phénomènes locaux.
Avant
dt aborder
l'analyse
de
ces
variations,
nous rappelons
l'évolution des composés
azotés
dans
les
eaux
estuariennes
(fig. XI.l).
La
première
phase
de
minéralisation
de
l'azote
est
la
transformation
de
l'azote
organique
en
azote
ammoniacal, ensuite
transformé
par
oxydation
bactérienne
(Nitrosomas)
en
ions
nitreux
;
le stade ultime
de
cette
minéralisation
est
l'oxydation
bactérienne
(Nitrobacter)
des
nitrites
en
nitrates. La dénitrifaction des nitrates par les microorganismes aboutit à la formation
d'ammoniaque et d'azote moléculaire (LAURENT M., 1972).
l -
LIS VARIATIONS DES COIIPOSES AZOTES DANS LI SYS'l'EIΠDE LAVAU
1 - CYCLI TmAL DES COIIPOSES AZOTES
1.1 - CYCLE TIDAL DE L'AZOTE AMMONIACAL (fig. XI.2)
1.1.1 - A l'embouchure
- en jusant
Nous distinguons deux périodes :
le
début
de
jusant
pendant
lequel
les
eaux
s'enrichissent
faiblement
en azote ammoniacal,
la
fin
du
jusant,
correspondant
aux
eaux
de
ruissellement, et
pendant
laQuelle la teneur' en ammoniaque
crott très
vi te
et de façon
importante
(de 15 à 150
).latg Nil
le
28.04.82).
Cette
augmentation
peut
être
le résultat de
l'ammonification
de la matière organique par les bactéries.

---

Fig. XI.2 - A l'embouchure
(IHIH
NH
4)"atg/l
4 Ig/I
Variations de l'ammoniaque au cours de différentes marées
3,0
28.04.82
150
fi
,
1
, ,
2,5
1
1
l
,
,
1
l
,
l
,
2,0
100
1
,
1
1
1,5
1
1
1
1,0
1
50
1
1
Fig.X.3 - A l'écluse
/
,,/
0,5
~
en
,
",'"
(1I-~H4) )latg/I
NH4 .g/I
~
" , .
1
.....
L ~--
".....__ ___
....-----
-
--~'
-
01
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
[
0
15.02.82
1
1
3,0
100
150
.......
22.07.82
/
\\
/
\\
2,5
//
,
/ /
\\
50
./
~
-
.~
~
r-
\\ j'"1,0
2,0
/1
~
\\
0,5
1
1,5
1
1
1
0
0
1
1,0
1,0
1
50
1
20.08.82
/
/ /
0,5
1
---
JO,5
0'
,
1
1
1
1
1
1
1
1
- ,
,
1
1
1
l
,
1
1
1
l
,
1
1
1
1
10
o
o
-4
-3
-2
-1 Renversul
... 2
..... 3
...4
...5 heures
-9
-8
-1
-6
-5
-4
-3
-2
-1 Renverse ... 1
+2
+3 heures
JltL~ ~
. ""'.• "".I!.Il", .

---

- 165 -
- en flot
Dès
+a
renverse
de
B.M.,
la
teneur
en
ammoniaque
chute
brutalement
(de
150
à 0,06 patg Nil
le 22.07.82)
et retrouve les valeurs
initiales très faibles
grâce à la pénétration des eaux estuariennes.
1.1.2 - A l'écluse (fi~. XI.3)
- en jusant
Les
variations
observées
ne
permettent
pas
de
mettre
en
évidence
un
phénomène
particulier.
les
valeurs
restent
sensiblement
les
mêmes,
excepté
aux
mois
de
février
1982
et
février
et
mars
1983
où
les
eaux
s'enrichissent
en
ammoniaque
au cours du jusant (de 28 à 100 ~atg Nil le 15.02.83). Cet accroissement en fin d'hiver
provient
probablement de la décomposition des végétaux par les bactéries à
la faveur
des inondations du marais en périodes de crue.
- en flot
En
début
de
flot,
le
refoulement
des
eaux
de
ruissellement
chargées
en
ammoniaque
entra!ne
un
léger
enrichissement
des
eaux
à
l'écluse
(augmentation
de 7 patg Nil le 20.08.82).
1.2 - CYCLE TIDAL DES NITRITES
1.2.2 - A L'embouchure (fig. XI.4)
Nous ~éparons la saison estivale (d'avril à septembre 1982) de la saison hiverna-
le
(octobre à avril 1983 ) pendant laquelle nc:us n'observons
pas
de
variation
notable
au cours du cycle de marée.
- En jusant
Les
eaux
s'enrichissent
en ni tri tes,
notamment celles de ruissellement
grâce à la nitrification sur les vasières (de 0 à 5,2 ~atg Nil le 20.08.82).
Inversement,
le
24.05.82,
bien
que
l'ouverture
de
l'écluse
permette
l'écoulement
des
eaux
du
marais
riches
en
ni tri tes,
les
eaux
à
l'embouchure
s'appauvrissent
en
azote
nitreux
(de
7,2
à
2,2
~tg Nil)
cette diminution est vraisemblablement due
à
une
consollDnation microplanctonique,
l'ammoniaque
absorbé
préférentiellement,
étant
moins abondant à cette période (cf. fig. XI.8)
- En flot
La teneur
en
ni tri tes
chute
dès
le
début
du
flot
(de
10
à 2,5 patg
Nil
le
28.04.82)
à
cause
de l' arrivée des eaux estuariennes et se stabilise ensui te
jusqu'à
l'étale
de
P.M.
Le
24.05.82,
par
contre,
le
phénomène
inverse se produit:
au
début
du
flot,
la
concentration
en ni tri tes
augmente de 2,5 à 8 patg Nil
.
Ces
nitri tes
proviennent,
vraisemblablement,
de
l'oxydation
de
l'ammoniaque
dans
les
eaux de Loire.
1.2.2 - A L'écluse
(fig. XI.5)
- en jusant
En
hiver,
la
teneur
en
nitrites
augmente
faiblement
au
cours
de
la
marée
descendante.
En
juin
et
en
aoQt,
l'ouverture
de
l'écluse
pendant
le
jusant
entra!ne une diminution des nitrites (de 1,5 à 0,35 patg Nil le 25.06.82). Les valeurs
moyennes dans le marais, sont en effet extrêmement faibles
: 0,21 patg Nil le 25.06.82
et 0,25 patg Nil le 20.08.82.
- en flot
Les
ni tri tes
extrêmement
faibles,
augmentent
généralement,
mais
de
façon
peu
significative
(1,2
à
2,2
~tg Nil le 25.06.82 de 2,5 à 2,8 patg Nil le
18.01.83) .

---

- 166 -
Fig. XI.4 - A l'embouchure
1 ,'~'\\
28.04.82
9
,
,
l
,
l,
',
,
1
,
1
,
1
,
1
5
,,
.\\
,
\\
1
\\
....;</
' ....
_....
......
r---
---
~---~,
o
9
24.05.82
...------....."
/'
......
---",
,
-
,
... ~
\\
1
5
\\.
:
,-----
:
'....
'
'...
1
..._.,.'
0t-_...L..-----l_.....L._...L..._L.-.....L_...J..._J........J._...L._.L......J-I
20.08.82
5
o l......_L..:~LL-....L_L---L_Ji::::::J...._.t:=:=I::.::r:=:--:.:i::..J 0
-6
-5
-4
-3
-2
-1 Renverse +1
+2
+3
+4
+5 heures
8M
Fig. XI.S - A lJécluse
(N-N02)~atg/l
pas d'eau
............
-- 0,010
----~-
OL.-.--L_.....L..._.L----l_...L._l..----l_...L_L---l_...L_..L...--.JO
-6
-5
-4
-3
-2
-1 Renverse +1
+2
+3
+4
+5 heures
8M
Variations des nitrites au cours de différentes marées.

---

- 167 -
1.3 - LE CYCLE TIDAL DES NITRATES
1.3.1 - A l'embouchure (fi~. XI.6)
- en jusant
Les variations sont différentes selon les saisons
-
de l'automne au printemps,
nous constatons un appauvrissement considérable
des
nitrates
dans
les
eaux
lors
de
la
marée
descendante,
encore
plus
marqué
pour
les
eaux
de
ruissellement
(le
15.11.82,
les
nitrates
diminuent
de
208
à
190 Jlatg
Nil en début de jusant et de 190 à 40 llatg Nil en fin de jusant) : cette disparition
des nitrates peut être due à la dénitrification ou à des échanges avec la vase (LAURENT
M. ,1972).
-
en été,
i l Y a peu de modifications, et les valeurs restent très faibles.
Le 25.06.82, les teneurs en nitrates restent proches de 35 }latg Nil.
- en flot
De
l'automne
au
printemps,
dans
la première
heure
qui
suit
la renverse
de
B.N.,
les
eaux
s'enrichissent
en
nitrates
grâce
aux
apports
fluviaux
(de
30
à
240 ~tg Nil le 18.01.83).
En fin
de
flot.
nous
notons
un moindre
appauvrissement
en nitrates.
dO à
l' arri vée
des eaux à caractère plus estuarien (le 19.10.82 diminution de 155 à 135 }latg Nil).
-
En
été,
les
teneurs
en
nitrates
restent
faibles
pendant
tout
le
flot
(40 llatg Nil le 25.06.82) sous l'action des eaux marines.
1.3.2 - A L'écluse
(fig. XI.7)
- En jusant
Les
teneurs en nitrates augmentent
(de 20 à 100 llatg Nil
le 29.03.82)
ou
restent
stables
(15
patg
Nil
le '17.09.82),
excepté
le
25.06.82
où
l'ouverture
de l'écluse entratne une diminution des nitrates.
- En flot
De
mars
à
JU1n
1982,
les
nitrates
augmentent
en
début de flot
:
les
eaux de Loire qui pénètrent dans l'étier sont enrichies en nitrates grâce au phénomène
de
nitrification
sur
les
vasières.
D' aoat
1982
à décembre
1982, les concentrations
en nitrates restent stables.
1.3.3 - Conclusions
Au cours du cycle tidal,
les variations des composés azotés peuvent être considé-
rables ou au contraire négligeables selon le lieu, la saison et la forme azotée considé-
rée.
-
A l'embouchure, nous assistons en jusant" tout au long de l'année, à un enrichissement
en
azote
ammoniacal,
dO
à
l' ammonification
de
la matière
organique,
alors
que
les
nitrates diminuent du printemps à l'automne.
Dès
le
retour
du
flot,
le
phénomène
inverse
se
produi t
les
nitrates
augmentent
alors que l'ammoniaque diminue..
Ceci résulte de plusieurs facteurs parfois antagonistes :
la
décomposition
de
la
matière
organique
azotée
qui
enrichit
les
eaux
de ruissellement en ammoniaque,
la
dénitrification
grâce
à
l'action
bactérienne
en
fin
de
jusant
qui
transforme les nitrates en -azote
atmosphérique,
-
la pénétration des
eaux de
Loire, en hi ver, riches
en nitrates
et pauvres
en ammoniaque comparées aux eaux de l'étier.
Les
nitrites,
du
printemps
à
l'été,
varient
dans
le
même
sens
que
l'azote ammoniacal, alors qu'en hiver leurs concentrations restent stables.

---

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Fig. XI.6 - A l'embouchure.
Fig. XI.7 - A l'écluse.
Variations des nitrates au cours de différentes marées.

---

_. 169 -
- A L'écluse, les sels azotés varient assez peu. Les modifications les plus importantes
sont dues au refoulement des eaux de ruissellement.
2 - CYCLE ANNUEL DES PRODUITS AZOTES AL' EMBOUCHURE
Pour
étudier
les
variations
au
cours
de
l'année,
nous
traçons
les
courbes
avec les moyennes des valeurs en flot et celles des eaux de ruissellement.
2.1 - L'AZOTE AMMONIACAL (fig. XI.8)
- Les eaux de flot
L' ampli tude
de
variation
annuelle
des
teneurs
en ammoniaque
est très
faible : 19 ~atg NIl.
Les eaux de Loire qui pénètrent dans l'étier SCI'It peu soumises _~ux variations saisonnières
et la teneur en ammoniaque varie autour de 10 à 15 ~tg NIL Nous remarquons toutefois
une légère baisse de juin à aoQt (6 à 7 ~tg NIl).
- Les eaux de ruissellement
Contrairement aux eaux de flot, les variations des eaux de ruissellement
sont extrêmement importantes avec une ampli tude de 87 patg NIl.
Les valeurs les plus
fortes sont observées en avril (80 patg NIl) et en été (115 patg NIl le 22.07.82).
En avril,
l'abondance en ammoniaque est due à la décomposition de la matière organique
particulièrement
importante
(3,6
g/l).
Les
organismes
phytoplanctoniques
étant
en
quantité
insuffisante
pour
assimiler
cet
ammoniaque
(cf.
chapître
VII:
pigments
chlorophylliens), une partie des ions NH4 est oxydée en ions nitreux.
En été, l'augmentation de l'azote ammoniacal est simultanée avec le bloom phytoplanctoni-
que
qu'elle
favorise.
Les
concentrations
en
ions
NH4
particulièrement
élevées,
sont peut
être
liées
aux mauvaises conditions
d'oxygénation
(28 % de
saturation en
oxygène
dissous
le
22.07.82)
qui
ralentissent
la nitrification et permettent
ainsi
une augmentation de l'ammoniaque provenant de la décomposition de la matière organique
très
importante
en
été.
Cependant,
MARTIN
J .M.
(1976)
estime
que
la nitrification
n'est
retardée
que pour des pourcentages de saturation en oxygène dissous inférieurs
à 10 %, or nos valeurs se situent largement au-dessus.
Nous pouvons
également penser,
comme
le fait
remarquer PICHINOTY F.
(1973),
que la
déni trification,
favorisée
par une
augmentation du pH et
de
la température,
puisse
être à l'origine de cette augmentation en ammoniaque.
D'autre part,
la quanti té importante de matière oxydable dans la courbe superficielle
des vasières entratne indirectement, par l'utilisation de l'oxygène dissous, la réduc-
tion des nitrates en azote ammoniacal, mais celle-ci reste toujours très faible.
2.2 - LES NITRITES
(fig. XI.9)
- Les eaux de flot
Les
teneurs
en
nitrites
sont
généralement
extrêmement
faibles,
de
l'ordre
de 1 ~atg NIl (elles sont de 1 ~atg NIl dans les océans et de 1 à 15 patg
NIl dans les fleuves). Le
24.05.82,
toutefois,
nous
remarquons
un
pic
à
7,7
~tg
NIl amorcé dès le mois d'avril : dans les eaux estuariennes, les ions NH
sont transfor-
4
més en ions nitreux. En été,
de juin à septembre,
l'assimilation des composés azotés
par
le
phytoplancton
entratne
une
diminution
des
ni tri tes
dans
les
eaux de
Loire
(0,3 ~atg NIl le 22.07.82). Dès le mois d'octobre et pendant tout l'hiver, les nitrites
atteignent des valeurs de 1 à 1,7 ~atg NIL
- Les eaux de ruissellement
Du
printemps
à
l'été,
nous
observons
une
augmentation
générale
des
concentrations
avec
un pic
de
6,4
IJatg NIl
le
28.04.82
suivi d'un pic de 3,6 ~atg
NIl le 20.08.82. Cet enrichissement en nitrites est corrélable avec celui de l'ammonia-
que,
observé précédemment
: les pics correspondent au maximum de la dégradation bacté-
rienne des matières organiques au premier stade de la nitrification.

---

- 170 -
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Fig. XI.9 - Variations saisonnleres des nitrites à l'embouchure
de l'étier de Lavau, et à la Taillée.

---

- 171 -
2.3 - LES NITRATES (fig. XI.10)
- Les eaux de flot
Les
variations
saisonnJ.eres
sont
très importantes
:
les concentrations
en nitrates dans les eaux de flot augmentent d'environ 20 flatg Nil en été à 250 Ilatg
Nil en hiver.
Afin de vérifier si l'évolution des nitrates obéit à une loi de dilution, nous traçons
leur droite de régression en fonction de la chlorosité (fig. XI.ll).
La courbe de dilution des eaux de flot,
avec un coefficient de corréla-
tion de 0,94, indique que la variation des nitrates est étroitement liée à la variation
de la chlorosité
:
le mélange est de type conservatif .
Les eaux fluviales entra!nent
une augmentation en nitrates provenant des
lessivages des sols lors des crues, tandis
que les eaux marines, pauvres en sels nutritifs, diluent les eaux de l'étier.
En plus
du
rôle
de
la
salinité,
une
activi té biologique
intense dans
les eaux dès le mois de juin accentue la diminution des nitrates dans les eaux. BALEUX
B.
et
al
(1979)
suggère
que la perte azotée puisse provenir en faible partie de la
sédimentation des matières azotées en suspension, en plus de la réduction assimilatrice.
- les eaux de ruissellement
Elles
sont
généralement
moins
chargées
en
nitrates
que
les
eaux
de
flot,
notamment
en
hiver
il
semble
qu'une
partie
des
nitrates
apportée
lors
de
la marée montante soit retenue par l'étier.
BOYNTON
W.R.
et
al
(1980)
observe
déjà,
dans une zone turbide de l'estuaire Patuxent, une accumulation considérable de nitrates
dans les vasières en hiver, appauvrissant ainsi les eaux en azote nitrique.
Si
l'on
trace
la
courbe
de
dilution
des
nitrates (fig. XI. 12) ,on
observe
un
léger
excès
en
nitrates
en
été
et
un
déficit
en
hiver
l' activi té
biologique
et
la
"rétention"
des
nitrates
par
les
vasières,
en
hiver,
influent
sur
l'évolution
de
l'azote nitrique au sein des eaux de ruissellement.
en lIat9 NIL
• •
3
4
5 Cl- en g/l.
Fig. XI.12 - Courbe de dilution des nitrates dans les eaux de ruissellement
à l'emboucbure de l'étier de Lavau.
2.4 - CONCLUSION
Dans
les
eaux
de
flot,
les
variations
saisonnières
de
l'ammoniaque
sont peu
marquées
mais
elles
sont
considérables
pour
les
ni trates
qui
augmentent
de
20 flatg N/1.en été à 250 flatg Nil en hiver.
Dans
les
eaux
de
ruissellement,
l'ammoniaque
toujours
très
abondant,
augmente
du
printemps à l'automne ainsi que les ni tri tes, alors que les nitrates diminuent pendant
la même période.
Par
conséquent
au
printemps
-
été,
l'azote
ammoniacal
représente
la
source
d'azote
la plus importante
.et
favorise l'explosion phytoplanctonique au sein de l'étier.
3 - CYCLE ANNUEL DES SELS AZOTES AL' ECLUSE
3.1 - L'AZOTE AMMONIACAL (fig. XI.13)
- les eaux de flot
Les
teneurs en ammoniaque varient entre 9 et 40 ~atg Nil et fluctuent
d'un mois à l'autre. Nous observons des pics en avril, juillet, septembre et janvier,
février
: du printemps à l'automne, les augmentations sont dues à l'activité biologique,

---

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de l'étier de Lavau, et à la Taillée.
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2
3
4
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Fig. XI.ll - Courbe de dilution des nitrates dans les eaux de flot
à l'embouchure de l'étier de Lavau.

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Fig. XI.15
Variations saisonnières des
nitrates à l'écluse et dans
le marais de Lavau.

---

- 174 -
tandis qu'en hiver le passage des eaux de flot sur les vasières entratne, vers l'écluse,
l'ammoniaque, provenant de la dégradation bactérienne de la matière organique.
- les eaux de fin de jusant
Les
variations
saisonnières
sont
faibles
et
les
teneurs en ammoniaque
sont
généralement
inférieures
aux
teneurs
des
eaux
de
flot, excepté
en
février 1982
et
février
et
mars
1983
où
l'excès
d'eau
dans
des
sols
déjà
sursaturés a provoqué
le rejet d'azote ammoniacal issu de la décomposition des végétaux supérieurs du marais.
3.2 - LES NITRITES
(fig. XI. 14)
Les
ni tri tes
sont
peu
abondants,
aussi
bien
dans
les
eaux de flot
qu'en fin
de
jusant
ils
ne
dépassent
guère la valeur de 3 ~atg Nil, excecté au mois de mai
où
les
eaux
de
fin
de
jusant
contiennent
9
~atg Nil et les eaux de flot.6,8 -~atg NIL
Cette augmentation provient vraisemblablement de la pénétration dans le marais (l'écluse
étant
ouverte)
des
eaux
de
Loire
riches
en
ni tri tes
à
laquelle
s'ajoute
l'action
bactérienne sur les vasières.
3.3 - LES NITRATES
(fig. XI.15)
La
variation
des
nitrates
est
liée
à
la variation
des
débits
en
Loire.
En
hiver,
nous
observons
les
valeurs
les plus fortes
(160 patg Nil le 15.02.82),
alors
qu'en été la teneur en nitrates est très faible (10 ~atg Nil le 17.09.82).
Une corrélation entre la chlorosi té et les nitrates existe (r = - 0,53), bien qu'elle
soit moins significative qu'à l'embouchure
( fig. XI. 16 ).
N0
en ,uatg NIl
3
•
• •
4
Cl- g/l
2
3
Fig. XI.16 - Courbe de dilution des nitrates dans les eaux de flot à l'écluse de Lavau.
En octobre,
nous
observons
un
pic
à
82 patg
Nil
résultant
de
la nitrification des
ions
ammoniacaux.
En
effet,
lors
de
la même
sortie,
nous
remarquons
une diminution
de l'ammoniaque et une légère augmentation des ni tri tes.
D'autre part,
le pourcentage
de saturation en oxygène augmente de 87 % entre septembre et octobre favorisant ainsi
la formation des nitrates.
- les eaux de ruissellement
Les teneurs en nitrates,
en fin de jusant,
sont sensiblement les mêmes
que
dans
les
eaux
de
flot,
excepté
au printemps où l'écoulement des eaux du marais
entratne un appauvrissement en nitrates dans les eaux à l'écluse.
3.4 - CONCLUSION
Les différences entre les eaux de flot et les eaux de ruissellement sont beaucoup
moins
marquées
à
l'écluse
qu'à
l'embouchure
les
eaux
à
l'écluse
sont constituées
par les eaux du marais,
de ruissellement et les eaux de
Loire,
et ces trois volumes
se mélangent à l'écluse au cours d'un cycle de marée.
Les variations saisonnières
les plus importantes sont celles des nitrates qui passent
de
0
à
175 patg Nil
entre
l'été
et
1 ' hiver.
Les
ni tri tes
varient
peu si ce n' est
au mois de mai.
L'azote
ammoniacal,
qui
varie
pendant
la
saison chaude en fonction de la production
bactérienne
et
de
la
consommation
par
le
phytoplancton,
atteint
un
maximum
de
90
~atg Nil en février dans les eaux de ruissellement par suite des inondations du marais.

---

- 175 -
4 - VARIATIONS SAISONNIER:&S DANS LE MARAIS
Lors
de l'étude de la réparti tion des produits azotés dans le temps,
certains
points dont la teneur en azote minéral était estimée anormalement forte ont été éliminés:
i l
s'agit
essentiellement
du
point
1
qui
reçoit
les
eaux de
la station d'épuration
et quelques rares fois le point 2 et le point 4 comme le précise le tableau ci-dessous
(ex
:
le 25.06.82.
nous notons une concentration de 304 j.1atg au point l,
tandis que
la moyenne des autres points n'est que de 3,7 j.1atg Nil).
1
2
4
22.07.82
123
1
24.05.82
116
20.08.82
228
1 25.06.82
107
17.09.82
106
1
25.06.82
84
1
22.07.82
6,31
1
24.05.82
338
1
25.06.82
304
1
16.12.82
127
1
1
Tableau XI.l -
Concentrations anormalement fortes en produits
azotés au N, du marais du Syl (en ~atg Nil.)
Après
le
retrait
de
ces
points,
nous
avons
calculé
les
différentes
moyennes
pour
chaque sortie, et tracé les courbes des trois éléments nutritifs étudiés.
4.1 - L'AZOTE AMMONIACAL
(fig. XI.13)
La
concentration
en
ammoniaque
est
assez
stable
(entre
10
et
25
j.1atg Nil)
excepté
en
janvier où elle atteint 37 j.1atg Nil par suite des inondations.
En effet,
des prairies submergées sont l~
siège
de
fermentations
anaérobies qui décomposent les
végétaux en ammoniaque.
4.2 - LES NITRITES
(fig. XI.14)
Les
teneurs
en ni tri tes
sont
extrêmement
faibles
dans
le
marais
(inférieures
à 3 j.1atg Nil),
mais le 24.05.82 l'ouverture de l'écluse en flot, permettant l' arrivée
des eaux de la Loire, entraine une augmentation des ions nitreux (6 j.1atg Nil).
4.3 - LES NITRATES
(fig. XI,15)
La
concentration moyenne ne dépasse pas 50 Ilatg Nil,
avec des valeurs chutant
à
environ
zéro
en
aoOt
et
en
septembre.
Ces
teneurs,
particulièrement
faibles
en
été seraient dues probablement à l'assimilation de l'azote ammoniacal par le phytoplanc-
ton avant que l'oxydation en nitrates n'ait eu le temps de se faire (HARRIS E., 1959).
4.4 - CONCLUSION
Les
variations
des
sels
azotés
dans
le
marais
ne
sont
pas
remarquables sauf
en quelques points tels qu'à "la Prée-Neuve"(au N.W) ou le rejet de la station d'épura-
ration de Savenay entraîne des enrichissements locaux en azote.
Les sels les plus abondants, malgré des valeurs faibles, sont l-es nitrates et L'ammoniaIll,Ie;
ce
dernier
est
plus
abondant
en
été
que
l'azote ni trique
et
i l
devient
la
source
principale d'azote minéral pour le phytoplancton.
Le marais
enrichit
peu
l'étier,
par contre,
la pénétration de la Loire entraîne une
augmentation de l'azote dans le marais lors des envois de marée.
Remarque
: Pendant les mois de mars et avril, les exploitants agricoles
répandent
des
nitrates
sur
les
marais.
N'ayant
pas
fait
de
prélèvement
durant
ces
mois,
nous
ne
pouvons
observer
les
variations
dans
le marais,
mais à
l'écluse nous
avons
remarqué
une
nette
augmentation
des
nitrates
dans
les
eaux
au mois
de
mars
(de 20 à 100 ~atg Nil le 29.03.82).

---

- 176 -
5 - EVOLUTION DES PRODUITS AZOTES ENTRE L'EMBOUCHURE ET LE MARAIS
5.1 - L'AZOTE AMMONIACAL
- de l'embouchure vers le marais
Les teneurs en ammoniaque augmentent, de façon générale, entre l'embouchu-
re
et
l'écluse.
L'enrichissement
de
l'ordre
de
150
% est
dO
à
l'ammonification
de
la
matière
organique
déposée
sur
les
vasières
à
B.M.
et
remise
en
suspension par
le
flot.
Lors
de
la marée
montante,
les eaux transportent
l'azote ammoniacal,
ainsi
formé, vers l'écluse.
Les eaux du marais et les eaux de
l'écluse ont sensiblement les mêmes concentrations
en ammoniaque
(10
à
20
jJatg
N/l),
excepté
en
juillet
et
septembre
où
les
eaux
de
l'écluse
sont
plus
chargées
en
azote
ammoniacal
(35
jJatg
N/l
le
17.09.82),
grâce
au
refoulement
des
eaux
de
ruissellement
enrichies
en
ammoniaque par la dégradation
de la matière organique sur les vasières.
- du marais vers l'embouchure
Du printemps à l'automne, les eaux du marais qui s'écoulent vers l'écluse
subissent
fort
peu
de
modifications
quant
à
la
teneur
en
ammoniaque.
Par
contre,
les
eaux
de
l'étier
s'enrichissent
considérablement
en
ions
ammoniacaux
au
cours
de
leur
descente
vers
l'embouchure.
En
effet,
les vasières sont le siège d'activité
bi.ologique
intense
amenant
à
des
concentrations
ammoniacales très élevées. SAUTRIOT D.
(1979)
suggère
que
lorsque
la
sédimentation
est
importante,
ce
qui
est
le
cas
sur
les
vasières
en
été
(cf.
chapttre VI:
M.E.S.),
elle s'accompagne souvent de fortes
teneurs
en
matière
organique,
dont
une
faible
partie
seulement
est
minéralisée
à
l'interface,
tandis
que
les
processus
se
poursuivent
au
cours
de
l'enfouissement
vers
les
couches
sous-jacentes.
La
quantité
d'oxygène
est
alors
insuffisante
pour
assurer
la
demande
biologique
et
l'oxydation
des
composés
organiques,
ce
qui
amène
à des conditions favorables à l'accumulation d'ions ammoniacaux.
En
hiver,
la
décomposition
des
végétaux
entratne
un
enrichissement
dans les eaux du marais, mais également dans les eaux de ruissellement, et à l'embouchu-
re on atteint des valeurs de 35 à 50 jJatg N/l.
En conclusion, du printemps à l'automne,
l'ammoniaque est fourni essen-
tiellement
par
les
vasières,
grâce à
l' acti vité microbiologique.
En hiver,
le marais
produit une certaine quantité d'azote ammoniacal lors des inondations, par décomposition
des plantes.
5.2 - LES NITRITES
- de l'embouchure vers le marais
Les teneurs en nitrites, nous l'avons vu, sont généralement très faibles
quel que soit le lieu et le jour de prélèvement.
Les
variations
que
nous
observons
à
marée
montante
entre
l'embouchure,
la Taillée,
l'écluse et le marais sont négligeables.
Cependant au mois de mai , un enrichissement
en
ni tri tes
dans
les
eaux
de
Loire
entratne
une
augmentation des
ions nitreux dans
tout le système, y compris le marais, grâce à l'ouverture de l'écluse.
- du marais vers l'embouchure
En
hiver,
la concentration
en
nitrites
reste
stable
pendant
la marée
descendante d'un point à un autre.
En
été,
l'excès
d'ions
ammoniacaux
est
transformé
en
ions
nitreux
sans
toutefois
atteindre le stade des nitrates. Cette transformation a lieu entre l'écluse et l'embou-
chure
:
les modifications
se font au contact eau/sédiment des vasières,
par l'action
bactél"ierme.
5.3 - LES NITRATES
- de l'embouchure vers le marais
Deux périodes se distinguent pour l'évolution des nitrates:
-
du printemps à la fin de l'été, les ions ni triques ont des concentrations
très
faibles
dans
tout
le système,
aussi
les variations de l'aval vers
l'amont sont
insignifiantes lors de la marée montante,

---

- 177 -
- en hiver, par contre, les eaux de flot très riches en nitrates s'appauvris-
sent au
cours
de
la remontée
des
eaux sur
les
vasières
:
le 18.01.83,
les valeurs
diminuent
de
260 }latg N/l à l'embouchure à 90 jJ.atg N/l à l'écluse.
Cette diminution
des nitrates au cours de la remontée des eaux est due aux processus de dénitrification,
transformant
les
ni trates en
azote
atmosphérique et
favorisée par
des surfaces
de
contact eau/sédiment -t){en
développées notamment
lors
du
débordement sur
les
berges,
en vives-eaux.
Dans
le
marais plus
ou moins isolé des eaux de flot par l'écluse,
nous notons, pour
la même sortie, une teneur en nitrates de 45 jJ.atg N/l.
- du marais vers l'embouchure
En
été,
du
marais
vers
l'écluse,
les
teneurs
très
faibles
restent
stables. En hiver, par contre, nous notons un enrichissement à l'écluse da à l'oxydation
de l'ammoniaque.
- En été, du mois d'avril au mois de juillet, les nitrates augmentent générale-
ment de l'écluse à l'embouchure dans les eaux de la marée descendante : ils résultent
de
la
nitrification de
la matière
organique
abondante
dans
la couche
superficielle
des vasières.
-
En hiver,
au contraire,
les nitrates diminuent dans les eaux, de l'écluse
vers
l'embouchure,
"piégés" dans
les
sédiments
des
vasières
et transformés en azote
atmosphérique.
Une
étude
de
la couche superficielle
des
vasières
serait très
interessante
et très
utile pour l'interprétation de ces phénomènes de "rétention" qui semblent être essentiel-
lement d'origine biologique.
5.4 - CONCLUSION
L'évolution des composés azotés dans le système étier-marais est rendue complexe
par la présence de la Loire et des vasières. En effet, les ~aux de la Loire entralnent
des modifications dans l'étier sous l'action de divers facteurs tels que:
- le débit,
- la salinité,
la matière organique en suspension.
Ces facteurs agissent différemment selon le composé azoté considéré.
Les
vasières,
dont
les
surfaces
sont
considérables à
B.M.
par rapport
à
celle
de
l'étier, sont également le siège de transformations des sels azotés grâce :
- à l'action bactérienne,
- à l'assimilation phytoplanctonique,
- à une sédimentation accrue.
Les eaux du marais,
par contre,
entralnent peu de modifications des teneurs en azote
minéral
dans
l'étier,
mais
i l
est difficile
d'en
tirer
des
conclusions
puisque
le
mara-is
ne
communique
avec
le
cours
d'eau de
façon
régulière
qu'à marée descendante
en hiver.
Après avoir vu le rôle des différents éléments sur l'étier, nous pouvons nous demander
quel est le rôle de l'étier vis à vis de la Loire?
L'étier apporte
continuellement,
au cours de l'année,
de l'azote ammoniacal
en quanti té considérable,
en fin de jusant,
dans les eaux de Loire. En été, les ions
ammoniacaux permettent l'explosion des blooms phytoplanctoniques, et ils sont assimilés
par
le
phytoplancton,
mais
ils
peuvent atteindre
des
valeurs
toxiques
pour
le
bon
développement
de
la
faune
aquatique.
Les
nitrates,
au
contraire,
sont
"piégés"
en
partie par l'étier pendant l'hiver, notamment en fin de jusant.
Par
conséquent,
l'étier
a
un
rôle
primordial
dans
les
variations
des
sels
azotés
grâce essentiellement à la présence des vasières, siège de transformations très importan-
tes dans le cycle de l'azote, sous l'influence microbiologique.
6 - BILAN QUANTITATIF DE L'AZOTE MINERAL
Nous
venons
d'étudier
de
façon
qualitative
les
variations
spatio-temporelles
de
l'azote minéral dans le système étier-marais et nous abordons maintenant le bilan
quanti tatif.

---

- 178 -
6.1 - BILAN QUANTITATIF A L'EMBOUCHURE
Le tableau XI. 2
résume les quanti tés d'ions azotés entrées et sorties au cours
d'un
cycle
de
marée
et
nous
permet
de
tracer
les
courbes des flux lors des cycles
tidaux observés
(fig. XI.17)
Les
valeurs
positives
correspondent
à
ce
qui
est
expulsé
de
l'étier vers
la Loire;
les valeurs négatives représentent l'apport des éléments de la Loire dans l'étier.
N0 3
Vol UIlleS
NH4 et N0 2 en kg.
en kg.
d'eau en
400
-----
NH
N0
.3
4
3
3000
\\.
----_.- N02
" \\ -
600
"
....
1 \\
1 \\
200
\\.
1
\\
l
,
400
\\ ,
J'
1
\\
1
\\
"".,
200
l
,
1
\\
", --,
0
\\
\\
-.
..-...-
0
0
-
\\
1
.".........:....!...
..................
\\J
200
000
-200
,
,
,
,
1
Hai
Juil.
Sept.
Nov.
.'anv.
Hars
82
. 83
Fig. XI.17 - Variations annuelles des bilans jusant-flot
de NH , N0 , N0
4
2
3 et des volumes d'eau.
D'une façon générale,
en automne et en hiver,
les composés azotés
sont exportés vers
la Loire,
les nitrates étant la forme azotée la plus abondante. Nous notons, en octobre,
un pic pour les trois ions qui correspond à un volume d'eau exporté important.
Du printemps à
l'été, par contre,
les bilans varient différemment selon chaque élément
étudié.
6.1.1 - L'azote ammoniacal
Il
est
toujours
exporté
en
Loire
(de
34
à
297
kg),
excepté
en septembre où
il rentre
82,S kg
dans l'étier .Cette exportation
presque
continuel~ est surprenante
puisque de juillet à septembre,
le bilan des sorties des eaux est négatif, mais l'ammo-
niaque est tellement abondant dans les eaux de ruissellement qu'une quantité importante
est expulsée vers la Loire.
Les
variations
des bilans quantitatifs de
l'azote ammoniacal,
ne sont donc pas liées
uniquement
aux
volumes
d'eau mais
également
à
des
facteurs
biologiques et chimiques
qui assurent presque en permanence un rejet d'ammoniaque dans l'estuaire.
Le tableau X.3 des indices de rétention (cf. chapttre VI
: M.E.5.) montre bien l'expul-
sion
permanente
d'azote
ammoniacal
(I. R. > 1) particulièrement importante en juillet-
aoOt (2,31 kg/100 m3 et 3,60 kg/100 m3 ).
6.1.2 - Les nitr.ites
Les
quantités
de
nitrites
sont
très
faibles,
généralement
inférieures
à
20
kg sauf en mai et en octobre où elles sont de 31 et 45 kg.
Les ni tri tes étant un stade
intermédiaire
entre
l'ammoniaque
et
les
nitrates,
leurs
bilans
varient
en
fonction
de ces deux composés azotés.
Les
indices de rétention (tableau XI.3)
indiquent en hiver, une importation de nitrites
provenant
de
la
Loire
et
une
exportation
de
l'étier
vers
l'estuaire
au
cours
des
autres saisons.
6.1.3 - Les nitrates
La variation des
flux de nitrates est liée aux volumes
d'eau entrés ou sortis
au
cours
d' un
cycle
de
marée.
En
été,
de
juillet
à
septembre,
l'estuaire
enrichit
l'étier
en
nitrates,
alors
qu'en
hiver
(j anvier -
mars)
l'étier exporte des
ions
nitriques vers la Loire.

---

- 179 -
1
1
1
1
1
1
1
VOLUIIE
1 3
1
DATES
1
IIAREE
IH4 en kg 1102 en kg 1NO en kg
1
1
D'EAU en
.3
1
1
1
1
1
1
103
1 29.03.82
1 FLOT
343 206
1
19,1
5854
1
1
1
1
1 28.04.82
1 FLOT
323 774
79
1
31
3 946
1
1
1
1
1
1 JUSANT
1 178 832
372
1
219
5 445
1 24.05.82
1 FLOT
1
1 058 526
305
1 275
5 936
1
'BILAN JUSANt-FLOt'
+ 120 306
+ 67
1- 56
-
491
1
1
1
1
1
1
1 JUSANT
645 457
96
1
27,4
1 817
1 25.06.82
1FLOT
535 364
56
1
14,3
1 580
1
: BILAN JUSANT -FLOT
+ 110 093
+ 40
1 + 13,1
+ 237
1
1
1
1
1
1 JUSANT
589 682
180
1
15,6
569
1 22.07.82
1 FLOT
934 869
122
1
12,7
1 276
1
1BILAN JUSANT-FLOT
- 345 187
+ 58
1+
2,9
- 707
1
1
\\
1 JUSANT
780 813
279
1
24,5
986
20.08.82
1 FLOT
1 059 025
110
1
31,8
1 323
IBILAN JUSANT-FLOT
- 218 212
+ 169
1-
7,3
- 337
1
\\
1 JUSANT
563 120
208,5
1
23,5
775
17.09.82
1 FLOT
857 479
291
1
22,2
1 222
\\BILAN JUSANT-FLOT
- 294 359
- 82,5 1+ 1,3
- 447
1
1
1
1 JUSANT
1 1 628 542
735
1 110,1
12 666
19.10.82
1 FLOT
1
1 339 003
438
1
65,1
12 703
\\ BILAN JUSANT -FLOT 1 + 289 539
+ 297
1+ 45
- 37
--1
1
1
\\
1
JUSANT
1
983 017
1
178
1
27,9
11 199
15.11.82
1 FLOT
1
954 978
1
139
!
51,7
11 966
IBILAN JUSANT-FLOT 1 + 28 039
1 + 39
1- 23,8
- 767
1
1
1
1
1 JUSANT
1
750 531
1
226
1
SO,5
8 848
18.01.83
1 FLOT
1
388 377
1
113
1
28,7
5 839
IBILAN JUSANT-FLOT 1 + 362 154
1+ 113
1+ 21,8
+ 3 009
1
1
1
1
1
1
1 JUSANT
1
786 906
1
202
1
39,4
1
8 559
15.02.83
1 FLOT
1
576 141
1
122
1
31
1
7 441
IBILAN JUSANT-FLOT 1 + 210 765
1 + 80
1+
8,4
1+ 1 118
1
1
1
1
JUSANT
1
857 245
1
316
1
43
1
10 681
17.03.83
FLOT
1
818 550
1
220
1
43
1
8 502
BILAN JUSANT-FLOT 1 + 38 695
1
+ 96
1
0
1
1
i + 2 109
1
1
1
JUSANT
1
678 109
1
148
1
35
1
4 509
14.04.83
FLOT
1
466 151
1
114
1
29
1
4 542
1 BILAN JUSANT-FLOT 1
+ 211 958
1
+ 34
1 + 6
1-
33
1
1
1
!
1
1
Tableau XI.2 - Bilans quantitatifs des sels azotés
au cours d'un cycle de marée.

---

- 180 -
1
Indfèe de
Indice de
Indice de
DATES
1
ré:tention
rétention
rétention
1
1 pour NH
pour N02
pour
4
003
24.05.82
1,03
1,09
0,82
25.06.82
l,50
l,57
0,96
22.07.82
2,31
2,03
0,68
20.08.82
3,60
1,00
1,08
17.09.82
1,09
1,62
1,00
19.10.82
1,33
1,40
0,82
15.11.82
I,28
0,52
et,91'
18.01.83
1,03
0,90
0,79
15.02.83
1,24
1,00
0,84
17.03.83
1,37
1,00
1,19
14.04.83
0,92
0,83
0,68
Table·au XI. 3 -
Indices de rétention (I.R) pour les sels azotés
IoR > 1
expulsion
IoR = 1
équilibre
IoR < l
importation

---

-
181 -
Les
quanti tés
de
nitrates,
liées
essentiellement
au
débit
de
la
Loire,
varient
de
- 707 kg par cycle de marée en étiB.iZ.e à + 3000 kg en crue.
Les
indices
de
rétention (tableau XI. 3).
sont
généralement
inférieurs
à
1,
la
Loire
enrichissant presque toujours l'étier en nitrates.
Toutefois,
en
été
(juillet
-
aoCt),
les
quanti tés
entrant et sortant pour un volume
uni taire
de
100
m3 sont
en
équilibre
(I. R. -= 1)
l'étier et la Loire sont tous les
deux déficitaires à cette période et aucun apport ne se fait de l'un vers l'autre.
6.2 - BILAN QUANTITATIF A L'ECLUSE
L'abondance
des
nitrates
par rapport aux ni trites
et à l'ammoniaque est nette
dans les eaux à l'écluse
(tableau XI.4).
1
1
'DATES
MAREE
1 Volumes
lffi
1
4
N02
N03
1
d'eau
1
3
en k~
en kg
en kg 1
1
en m
10.02.82
jusant
49,5
7,3
147 988
395
1
Jusant
170 458
34,6
22,9
213
1
24.05.82
flot
1 52 534
20,3
19,5
234
1
bilan jusiant-flot 1
14,3
3,4
-21
1
1
1
16.12.82
jusant
54 591
11,6
3,9
135
1
1
Tableau XI.4 -
Bilan des composés azotés à l'écluse.
Le
24.05.82,
nous
observons
des
quantités
relativement
élevées
en nitrites,
du même
ordre que les quantités d'azote ammoniacal
: ceci résulte du processus de nitrification
intense
pendant
cette
période
et
ayant
enrichi
considérablement
les eaux de
l'étier
et du marais à la faveur des envois de marée. Au cours de ce cycle de marée, l'ammonia-
que et
les ni tri tes sont expulsés du marais vers l'étier, par contre l'étier enrichit
le marais en nitrates.
6.3 - CONCLUSION
Nous
constatons, dans
le
bilan
des
sels
azotés, que
chaque
élément
varie
de
façon particulière parce qu'il est soumis à des facteurs différents.
Les nitrates dépendent des débits de la Loire, tandis que l'ammoniaque résulte d'actions
chimique et biologique qui masquent l'effet du débit de la Loire.
Les
ni tri tes
suivent
l'évolution
des
nitrates
ou
de
l'azote
ammoniacal
en
fonction
des conditions du milieu (oxygénation, matière organique ... ).
Le fait le plus remarquable est l'exportation permanente de l'ammoniaque. L'augmentation
de
l'ammoniaque dans
la Loire entra!ne une
diminution de
la qualité des eaux surtout
en été puisqu'elle contribue au déficit en oxygène dissous (eutrophisation).
7 - CONCLUSION
Nous synthétisons dans
les tableaux XI. 5 et XI. 6 • l'évolution des composés azotés
dans
le système étier-marais de Lavau qui sert de référence pour l'ensemble des étiers
étudiés.
- L'azote ammoniacal
L'azote
ammoniacal
varie
de
manière
semblable
dans
l t étier q..elle q..e
soit
la
saison
l' ammonification
de
la matière
organique
sur
les
vasières
permet
un
enrichissement
permanent
en
azote
ammoniacal
dans
les eaux de
l'étier,
alors que
les eaux estuariennes pauvres en ammoniaque entraînent une diminution des concentrations
lors de la marée montante.
Dans
le marais,
les teneurs en ammoniaque sont peu élevées et seule la décomposition
de la matière organique lors des inondations permet leur augmentation dans les eaux.

---

li)
H
Concentration
Concentration faible
Concentration
moyenne en NH·1
en NO,
très faible en N03
"
'"
\\.
RefouLement de
"Concentl'ation "
\\
f8
Légère
Concentration
l'gère
NH4 formé SUl'
:3
augmentation en
augnntation en
les vasièl'es
moyenne
Diainution
très faible
de 110 .
0
N03
110
en N0
2
ni tri fiut ion
en NH 4
2
3
~
nitrificatiœ
augœntatial
1---.-
en NH4
-
.....
1
Ol
lU
1
Ponœntratiœ
Oiainution
Diminution
Conventl'ation en NH4
Enrichi"eaent en 1102
Concentration
; très faible
nette
nette
tl'ès éLevée gl'âce à
grlce • la nitrification
très faible
en N0
de 110
de NlI
L'action des vasières
lur le. vasiir~1
en N0
3
2
4
3
~
~
Calcentration
Concentration
ctroentmtial
Exp0l'tation
Co ne en t r ali on
Concentration
0
très faible
trh faible
faibLe
trh faible
très faible
..J
de NH
en N0
en 110
4
3
2
en NH 4
en 1102.
en
N0 3
~
FLOT
..
----------- ~
JUSANT ---------------~
Tableau XI.5
- Evo~ution des composés azotés dans le système de Lavau, en période estivale.

---

Engrais (mars-avril)
i
Décomposition de M.O.
T
pendant les inondations
nitrification 1
production de NH4
. Augmentation de N~
'\\.
Refoulement de NH4
Diminution
formé sur les vasières
'"
~
~
Apport de N03
9
de N03 due à la
Apport de NH4
0
déni triflcation
augmentation
~
en NH4
.....
.
10
en
w
1
1
Augmentation
Dénitrif1cation (N03.Natm.
Ammonifi~ation de N.O.
de N03 grâce aux
Diminutioll de NH 4
'rétention" de N03 par les
5
sur les vasières
apportsde la Loirl
vasières (consommation
;
apport
microbiologique)
~
considérable de NH4
Dim. im ortante de NO
if
Concentration
Concentration
Concentration
t!
relativement faible
élevée en N0
Exportat ion de NH
H
3
4
faible en N03
en NH 4
0
..:1
•
FLOT
~
~
JUSANT
Tableau XI.6 -
Evolution des composés azotés dans le système de Lavau, en période hivernale.
,!,ll'll'J'lll"lj,
;"',~,:c
.,~"""".~_
Ai
44.
n,
fl!';::;:;
M::;:;;???#.
",Q
AL
·,··hM
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MA Ml.;
.Z. tt4
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LM
iL.
, l 43)
k ,; kM <
MW ,#t..:;:;çg.L4i1txtU;;;;,kM.-J4\\t$U,.M-J~.!
kMMJI.::;tP44;:;;:t4:;:;U4Z4.m.t%!4!.f&I}i!#9$ "Ù
,,#@
<8®.J2Mg

---

- 184 -
- Les nitrites
Au
cours
de
la période hivernale,
les
teneurs
en ni tri tes
ne
varient
pas ou très peu.
Pendant
la période estivale,
la nitrification se produisant sur les vasières permet
une légère augmentation des nitrites.
- Les nitrates
Les teneurs en nitrates varient considérablement entre l'hiver et l'été.
En hiver,
une diminution très importante des nitrates se produit lors de l'écoulement
des eaux sur les vasières : elle est due à une dénitrification transformant les nitrates
en
azote
atmosphérique
grâce
à
l' activité
bactérienne
( "rétention"
biologique
par
les vasières).
Lors de la marée montante,
les apports ligériens entra1nent une forte
augmentation des nitrates dans l'étier.
En été,
les concentrations en nitrates restent toujours très faibles,
la nitrification
atteignant rarement le dernier stade.
En
conclusion,
nous
observons
des
différences
fondamentales
entre
l'azote
ammoniacal et les nitrates :
-
l'ammoniaque est toujours en quanti té importante dans les eaux de l'étier
grâce à l'ammonification de la matière organique sur les vasières,
les
nitrates
sont
très
abondants
en
hiver
grâce
aux
apports
fluviaux
et sont largement déficitaires, en été, aussi bien dans l'estuaire que dans l'étier.
Les vasières ont un rôle primordial pour les concentrations en ammoniaque et permettent
une exportation permanente vers la Loire.
Par contre , les nitrates varient essentiellement selon les débits de la Loire. Nous
obs-
servons, en hiver, une exportation vers l'estuaire grâce à d'importants
volumes
d'eau
expulsés, et une importation
dans l'étier en été.
II - LES VARIATIONS DES SELS AZOTES DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
l - VARIATIONS DE L'AZOTE AIDIONIACAL
1.1 - A COijpEMAIS
- dans l'étier
En été,
on observe,
à
l'écluse,
une diminution de l'ammoniaque pendant
le jusant (de 5,5 à 1,1 patg NIl le 8.09.82) suivi d'une stabilisation lors du flot
(1,1 Ilatg NIl). A mi-étier,
les rejets de la station d'épuration entrdnent des varia-
tions considérables (augmentation de 0 à 467 ~atg NIl pendant le jusant) qui modifient
complètement la qualité des eaux (fig. XI.18).
En
hiver,
à
l'écluse
les
teneurs
en
ammoniaque
diminuent
au
retour
du flot
(de
39
à
11 patg NIl
le 24.02.83).
A mi-étier, nous atteignons un maximum
de 333 patg NIl dO aux rejets de la station d'épuration.
NH
en j1atg NIL
4
500
300
100
o
-9
-7
-5
-3
-1
renverse
+2 heures
a.M.
Fig. XI.18 - Variations de NH
à mi-étier au cours d'une marée
4
( Cordemais le 8.09.82 ).

---

- 185 -
- dans le marais
Les
teneurs
sont beaucoup plus
élevées
en hiver
qu'en été,
par suite
des inondations entra!nant la dégradation des végétaux.
1. 2 - AU DAREAU
- dans l'étier
En
été,
alors
qu'à
l'écluse
les
concentrations
diminuent
pendant
le
jusant (de 10,5 à 2,2 llatg Nil le 6.09.82) et augmentent en flot (de 2,2à 9,4 '~atg N71 le
6.09.82),
à
mi-étier
nous
observons
le
phénomène
inverse
augmentation de
4,4 à
13,9 lJatg Nil
pendant le jusant le 6.09.82 et diminution de 13,9 à 8,3 ~tg Nil en
flot (fig. XI.19).
Ces
variations
contraires
montrent
l'influence
de
l'écoulement
des
eaux
du
marais
pauvres en ammoniaque sur les eaux à l'écluse,et l'action des vasières à mi-étier.
En
hiver,
les
concentrations
en
ammoniaque
varient
peu
le
3.02.83
- elles restent de l'ordre de 0,5 à 1 ~atg Nil à l'écluse,
-
elles
diminuent
de
4,4 à
2,2 ~tg Nil pendant le
jusant et augmentent
à 7,2 patg Nil en flot.
NH
en ~atg Nil.
4
14
Ecluse
12
Mi-étier
10
..,..-----
8
6
"
,
,-
"
4
----_ "
......
2
o
-B
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
renverse
+1
+2
+3
eures
B.M.
Fig. XI.19 - Variations de NH4 au cours d'une marée
Dareau le 6.09.82 ).
- dans le marais
Les
teneurs
diminuent
d'environ
5
p.atg
Nil
en
moyenne
en été à
0,4
~atg Nil en hiver.
2 - VARIATIONS DES NITRITES A CORDEMAIS ET AU DAREAU
Les variations des
nitri tes
sont extrêmement faibles,
et semblables
dans
les
deux systèmes :
- dans l'étier, les valeurs restent proches de 0,5 ~atg Nil en été et passent
à 1,5 patg Nil en hiver,
-
dans le marais,
les teneurs sont de l'ordre de 0 à 0,5 patg NI l en été,
et de 2 ~atg Nil en hiver.
3 - VARIATIONS DES NITRATES A CORDEMAIS ET AU DAREAU
En
été,
les
variations
des
concentrations
en
nitrates
au
cours
des
cycles
tidaux sont totalement insignifiantes dans les deux étiers.
En .hiver,
le
retour
du
flot
entraine
une
augmentation grâce
à
l'arrivée
des
eaux
de Loire, très riches en nitrates.

---

Les
variations
saisonnières
sont
particulièrement
importantes
puisque
les
teneurs
passent
de 16 }1atg Nil
environ en
été
à
des
valeurs
variant de 64 à 226 \\Jatg Nil
en hiver, dues à la pénétration des eaux fluviales.
Dans les marais, les variations saisonnières sont également très importantes :
- en été, les concentrations varient généralement entre 0 et 16 }1atg Nil,
-
en hiver,
elles
sont de
45 }1atg Nil
en moyenne
à
Cordemais
et
de
150
}1atg Nil au Dareau.
III -
COMPARAISONS DES CONCENTRATIONS EN AZOTE MINERAL DES TROIS SYSTEMES
Les
trois
tableaux (XI. 7 - XI. 8 - XI. 9) mettent en parallèle les variations des
composés azotés dans les systèmes de Lavau, Cordemais et Dareau.
l'azote ammoniacal
Nous observons des différences nettes entre les trois systèmes :
-
à Lavau, les teneurs sont beaucoup plus élevées dans l'ensemble du système,
en été comme en hiver.
Les vasières
très
développées
dans
la
zone
de Lavau sont à l'origine de ces fortes
teneurs en ammoniaque,
-
à
Cordemais,
les rejets de la station d' épuration dans l'étier modifient
de façon considérable les teneurs en ammoniaque et rendent ainsi toute interprétation
très difficile,
-
au
Dareau,
l'azote
ammoniacal
est
en
très
faible
quanti té par rapport
à
Lavau
et
les variations
sont
assez peu
significatives.
Nous
observons
toutefois,
une
diminution
des
teneurs
entre
l'été
et
l'hiver
les
apports
d'eau ligérienne
en hiver diminuent les concentrations en ammoniaque.
- les nitrates
Les variations annuelles des nitrates augmentent de l'amont vers l'aval.
En
effet,
dans
le
système
de
Lavau,
les
nitrates
sont moins
abondants
en été
que
dans les deux autres étiers. En hiver, par contre, nous observons le phénomène inverse:
les nitrates sont plus abondants dans l'étier de Lavau.
En été, l'influence des eaux marines est plus marquée en aval de. l'estuaire et appauvrit
les eaux de l'étier de Lavau ••
En
hiver,
les
rejets
industriels
et
domestiques
en aval
de
la région nantaise
et
ceux de Saint-Nazaire sont peut-être
à
l'origine
des
gradients croissant de l'amont
vers l'aval.
En
conclusion, l'action des larges vaSleres bordant
les
étiers
dans la zone de Lavau
entraine une augmentation considérable
des
concentrations
ammoniacales
que nous n'obs-
servons pas dans les deux autres systèmes. Les vasières font ainsi de l'étier
de
Lavau
ltn s:v..t:ilJ",e hie'" inrli"i.rl''''J.i'',Ii , 0'" l' ~"olut:ion rie l' ~m",o'üa",ue se do"",p-que ne celle 0"'9-
servée dans l'estuaire.
Les nitrates,
contrairement à l'azote ammoniacal, sont directement liés aux variations
estuariennes et résultent du mélange eaux marines -
eaux fluviales. Les rejets indus-
triels et domestiques entra!nent toute·fois une augmenta.tion des nitrates dans l'étier
de Lavau en hiver, et les teneurs sont donc plus fortes que dans les étiers amonts.
* * * * * * *

---

_ 187 _
1
1
I:'!! (aepa.bre 1982)
IIIVIR (J8IIYier-r6vrier 1983)
LIElJX
DI
I,.-----.---~-_
1
1
1
1
PRlI.IVEIŒIn'S
1
LAVAU
1COIlDlllAIS 1 IlA1ŒAU
LAVAU
1CORDEllAIS 1 llAREAU
- - " " " 1-1,.--....,-1----4-1--1---1
1
1Max 1 105,8
1 278,0
1 10,0
51,1
1 278,0
1
0,5
1WlAI5
1Min 1
5,8
1
0,0
1
1,1
19,7
5,5
1
0,0
1 X 1
27,4
1
28,6
1
5,1
36,8
99,7
1
0,4
----.,[-1
l
1
1
1
1Max 1 49,7
1
5,5
1 13,9
42,4
38,9
1
1,7
, !CLUSE
1 Min
1
21,0
1
1,1
1
2,2
25,2
8,3
1
0,0
1
1 X 1 34,2
1
2,2
' 7 , 4
35,4
25,5
1 0,8
1
1---1
1
1
1
1
1Max 1 22,9
1 487,0
1 13,9
24,3
333,0
1
7,2
11lI-ETIIR
1M1n 1
9,9
1
0,0
1
3,3
13,4
5,5
1 0,5
I i i 1 18,7
1 164,0
1
7,8
lB,7
73,2
1
2,7
1
! 1
1
1
I -
I
IMax ! 112,4
1
1
48,1
1
1EIIIlOUCIIJIl! 1Min 1
9,0
1
1
4,2
1
I i i 1 36,7
1
1
19,7
1
1
1
1
1
1
1
Tableau XI,7 _. Comparaisons des teneurs en ammoniaque dans les systèmes
de Lavau, Cordemais et Dareau (en ~atg Nil),
1
1
1
1
ETE (aep_re 1982)
HIVER IJanvier-rfvrier 1983)
1
LIEUX
DI
1
1---.....----..---------..----
1
1
1
.......-
1
- -
1
PR&LIVIMIIl'rS
1
LAVAU
1COIlDlllAIS 1 DAIlEAU
LAVAU
1CORDEllAIS 1
\\--.....,1-1--1--11------1
1
1
IMax 1
0,40
1
0,8
1
2,6
4,5
1
2,2
1
1,7
llWlAIS
1 Min
1
0,08
1
0,2
1
0,2
1,0
1
0,9
1
1,3
1 i
1
0,20
1
0,4
1
1,0
2,7
1
2
1
1,5
- - H
1
1
1
1
l,
\\ Max 1
4,90
1
1,1
1
2,0
2,7
1
1,7
1
1,7
!CLUSE
1Min 1
0,12
1
0,4
1
1,1
1,9
1
1,1
1
1,3
1 il
1
1,16
1
0,7
ï
1,3
2,4
1
1,3
1
1,4
---1-1
l ' 1
1
1
IMax 1
0,70
1
2,2
1
1,5
1,7
1
2,2
1
2,0
IlI-E'rDll
1 Min 1
0,02
1
0,2
1
0,8
0,7
1
1,3
1
1,3
1 i
1
0,35
1
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1
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de lavau, Cordemais et Dareau (en ~atg Nil).
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1
Tableau XI,9 - Comparaisons des teneurs en nitrates dans les systèmes
de Lavau, Cordemais et Dareau (en ~atg Nil),

---

---

CHAPITRE
XII
Les phosphates

---

---

La concentration des phosphates dans les eaux varie selon des facteurs physico-chimiques,
mais également biologiques. En Loire, les teneurs en phosphates sont de l'ordre de 0 à
15 ~atg P/l (1,5 mg/l) selon les saisons: MANICKAM S. (1983) a observé des teneurs allant
de 0 à 5 ~atg P/l (0 à 0,5 mg/l) dans la Loire à Montjean, au cours de la période s'éten-
dant de mai 1981 à juillet 1982.
RINCE Y. (1983) note des valeurs de 2 ~atg P/l (0,2 mg/l) en septembre 1981, et 18 ~atg
P/l (1,8 mg/l) en décembre 1981 dans l'estuaire à Saint-Nazaire.
Nous notons donc une augmentation nette de l'amplitude de variation vers l'aval de l'es-
tuaire, accentuée par les rejets industriels et d'engrais, de Nantes à Saint-Nazaire.
En mer, les valeurs sont par contre extrêmement faibles
(de' l'ordre
de 1 patg PLl -
0,1 mg/l).
l -
VARIATIONS DES PHOSPHATES DANS LEêSYSTEJŒ DE LAVAU
Afin de conna!tre le comportement des phosphates en fonction de la chlorosité, nous
avons tracé la droite de corrélation entre phosphates et chlorures, dans les eaux de flot
à l'embouchure (fig. XII •1 ) •
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3
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Fig. XII.1 - Droite de dilution des phosphates dans les eaux de flot
à l'embouchure de l'étier de Lavau.
Le très faible coefficient de corrélation obtenu (- 0,16) indique que la chlorosi-
té intervient peu dans les modifications des concentrations en phosphates qui ne varient
pas selon une simple loi de dilution au cours du mélange "eau douce - eau marine" à l'em-
bouchure de l'étier.
Les variations seraient dues à des interactions entre phosphates et sédiments, mais égale-
ment à l'activité biologique du
phytoplancton et des bactéries, principaux facteurs agis-
sant dans le cycle du phosphore (fig. XII.2).
Le cycle du phosphore est le résultat d'interaction entre les facteurs physico-chmmiques
et biologiques que nous étudierons, lors des évolutions tidales et annuelles des teneurs
en phosphates, dans le système étier-marais de Lavau.
1 -
LE CYCLE TIDAL
Les variations des phosphates au cours du cycle tidal sont moins importantes que
celles des nutrients étudiés précédemment.

---

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Fig. XII.2 - Schéma récapitulatif des processus de solubilisation des phosphates.

---

- 193 -
1.1 - A L'EMBOUCHURE (fig. XII.3)
- en jusant
De janvier à avril 1982 et de aoQt 1982 à mars 1983,
les concentrations
restent stables ou diminuent légèrement dans les eaux de ruissellement (de 1,1 à 0,6 patg
P/l le 29.03.82).
En période hivernale, cette diminution peut être due à l'adsorption des phosphates par les
sédiments. En effet, JITTS H.R. (1960) constate que les matières en suspension peuvent ad-
sorber une très grande quantité de phosphore dissous lors d'apports intensifs en période
de crue. BUTTLER E.I. et TIBBITS S. (1972) estiment que la concentration en phosphore inor-
ganique dissous reste pratiquement constante avant et après une période de crue, suivant
le même processus d'adsorption.
En aoQt et en septembre, cette diminution est probablement due à la consommation phytoplanc-
tonique à laquelle s'ajoute celle du benthos des vasières.
En été,de mai à julllet, après une diminution dans les eaux de retrait (de
4 à 2,8 ~atg p/l le 25.06.82), les teneurs en phosphates augmentent en fin de jusant dans
les eaux de ruissellement (de 2,8 à 4,3 patg p/l le 25.06.82) : cette augmentation est
liée à l'écoulement des eaux du marais lors de l'ouverture de l'écluse, et aux rejets du
plancton (KETCHUM B.H., 1962)- VACELET E., 1969) qui enrichissent les eaux en phosphates.
- en flot
En hiver, la remontée des eaux de Loire dans l'étier entra!ne une légère aug-
mentation de la teneur en phosphates (de 0,6 à 2,3 patg P/l le 29.03.82).
En été, de mai à septembre, nous observons un appauvrissement en phosphates
en début de
flot
(de 1,5 à
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le 22.07.82)
dO au refoulement des eaux des
vasières
appauvries
en
phosphates
par
la
consommation
microbiologique,
suivi
d'une
augmentation (de 0 à 3,6 fJatg PIl le 22.07.82) gr§.ce à l' arrivée des eaux estuariennes
plus riches en phospates que les eaux de l'étier.
Toutefois, le 17.09.82, les concentrations en phosphates avoisinent zéro pendant tout
le flot, car les eaux estuariennes sont très appauvri~s par l'arrivée des eaux marines,
mais également par la consommation phytoplanctonique particulièrement intense pendant
l'été. Il semble que la désorption des phosphates par les sédiments, observée par ROCHFORD
D.J. (1951) dans les estuaires australiens, ne puisse compenser cette diminution, à moins
que le phénomène de désorption ne se produise pas en été dans l'étier de Lavau. N'ayant pas
étudié les phosphates dans les sédiments, nous ne pouvons répondre à cette question.
1.2 - A L'ECLUSE (fig. XII.A)
- en jusant
Tout au long de l'année, nous constatons un enrichissement en phosphates pen~
dant le jusant (de 0 à 2 patg P/l le 20.08.82) particulièrement important après l'ouvertu-
re des clapets de la vanne (de A à 11 patg p/l le 10.02.82 de 5,2 à 13 patg P/l le 18.01.83),
provoqué par l'écoulement des eaux du marais riches en phosphates.
- en flot
Pendant le début de flot, les eaux s'appauvrissent en phosphates
(de 2 à
0,1 patg p/l le 28.04.82 et de 6 à 5 patg p/l le 18.01.83). Cette diminution est due au
refoulement des eaux de ruissellement des vasières appauvries en phosphates par la consom-
mation microbiologique ou par l'adsorption par les sédiments.
En hiver, pendant la fin de flot, les concentrations augmentent (de
5 à
8,7 patg p/l le 18.01.83) grâce aux appOl ts fluviaux.
En été, de juillet à septembre, les concentrations restent voisines de zéro pendant tout
le flot par suite de la pénétration des eaux estuariennes dont les teneurs en phosphate
diminuent pendant la période estivale, comme celles des autres nutrients étudiés, sous
l'action de l'activité phytoplanctonique et l'arrivée des eaux marines.

---

Fig. XII.4 - A l'écluse.
Variations des phosphates au cours de différentes marées.
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Fig. XII.3 - A l'embouchure.
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- 195 -
2 -
LE CYCLE SAISONNIER
Les variations saisonnières des concentrations en phosphates au sein de l'étier,
sont plus nettes que les variations tidales.
2.1 - A L'EMBOUCHURE
(fig. XII.5)
- les eaux de flot
De janvier 1982 à juin 1982, les phosphates augmentent progressivement et
atteignent un seuil en juin-juillet de 3.5 ~atg/l correspondant à un maximum de la bio-
masse phytoplanctonique (cf. chapitre VIII: chorophylle). KETCHUM B.H. (1962) émet l'idée
d'excrétions par le zooplancton. tandis que VACELET E. (1969) admet une libération direc-
te par les cellules du phytoplancton, immédiate en période estivale.
En aoOt et en septembre, les teneurs en phosphates chutent brutalement (0,2 patg pIl le
17.09.82) : les phosphates sont utilisés par une très grande quantité d'organismes phyto-
planctoniques au cours de l'été. De plus, la pénétration des eaux marines entra!ne égale-
ment une diminution des phosphates.
MARTIN J.M. (1981) écrit cependant ceci:
"A mesure que le phosphore dissous est utilisé par le phytoplancton. il est libéré par le
sédiment". Il
ààmet un contrôle des teneurs en phosphore dissous dans l'eau par les par-
ticules, qui permettrait des concentrations en phosphore suffisantes pour assurer la crois-
sance du phytoplancton. Cette hypothèse n'est donc pas vérifiée dans l'étier où la consom-
mation des phosphates lors du bloom phytoplanctonique n'est
pas équilibrée par un relar-
gage suffisant de phosphore minéral par les matières en suspension ou les sédiments.
Il semble donc que la libération des phosphates dans les eaux, par le sédiment,
ne soit pas toujours simultanée avec leur consommation microbiologique dans les étiers.
Dès le mois d'octobre, les eaux s'enrichissent de nouveau en phosphates grâce aux apports
fluviaux et aux rejets planctoniques et les teneurs hivernales se situent ensuite entre
2,5 et 3,5 patg P/1.
- les eaux de ruissellement
De janvier à septembre 1982, les teneurs en phosphates sont faibles (de
l'ordre de 0,5 à 1,5 patg P/1), excepté en juin où l'on observe un pic à 3,8 patg PIl
correspondant au maximum de la dégradation planctonique.
En automne et en hiver, on retrouve des valeurs comprises entre 1,5 et 3,5 patg/l qui
évoluent de façon similaire à celle des eaux de flot, en l'absence d'activité microbio-
logique intense.
2.2 - A L'ECLUSE (fig. XII.6)
Les variations entre les eaux de ruissellement et les eaux de flot sont assez mi-
nimes par rapport
aux teneurs mesurées (l'écart maximum est de 1.8 ~atg p/l) et ne sem-
blent pas représentatives de phénomènes particuliers.
Par contre, les variations saisonnières sont bien marquées, puisque l'amplitude
maximale de variation entre l'été et l'hiver est très importante: 11 patg p/l.
Nous distinguons donc deux périodes :
- l'automne et l'hiver, saisons pendant lesquelles nous remarquons les teneurs
en phosphates les plus élevées (5 patg pIl en moyenne). Elles sont dues à la dégradation
des végé~aux et aUE apports fluviaux,
- le printemps et l'été, pendant lesquelles les eaux s'appauvrissent en phospha-
tes (environ 1,3 patg p/l).
Cet appauvrissement est provoqué par la consommation phytoplanctonique et l'arrivée des
eaux marines pauvres en nutriments.
2.3 - DANS LE MARAIS
Des teneurs particulièrement fortes en été, notamment au point 1 (137 patg PIl le
22.07.82), dues aux rejets de la station d'épuration de Savenay, située au Nord du point
l, ont été éliminées pour la construction de la courbe des moyennes (fig. XII.6).
En hiver, la concentration moyenne en phosphates est de l'ordre de 6,5 patg p/l.
En été, de mai à septembre, nous observons les teneurs les plus élevées (la moyenne maxi-
male est-de 12 ~atg pl1 le 20.08.82) (fig. XII.7).

---

- 196 -
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Fig. XII.5 - Variations saisonnières des phosphates à l'embouchure
de l'étier de Lavau, et à la Taillée.
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Fig. XII.7 - Variations des teneurs en phosphates dans le marais de Lavau (en patg P/1).
La fermeture prolongée de l'écluse, en été, entraîne une accumalation des rejets domesti-
ques et des phosphates libérés dans le marais, lors de la décomposition du phytoplancton
et des végétaux supérieurs.
D'autre part, les engrais répandus sur les terrains en mars - avril participent à l'aug~
mentation des phosphates dans le marais. Les phosphates, non fixés par le sol
et la vé-
gétation, sont entraînés par les pluies dans les eaux du marais et s'ajoutent aux apports
habituels. Il s atteignent alors un niveau très élevé, et peuvent susciter , en période
d'intense développement phytoplanctonique, une recrudescence de l'activité végétale con-
duisant à un déséquilibre (eutrophisation).
Ainsi, le marais constitue une réserve potentielle d'eaux enrichies en phosphates, dont
l'écoulement modifierait la vie planctonique de l'étier si l'écluse était ouverte.
3 - EVOLUTION DES TENEURS EN PHOSPHATES ENTRE LE MARAIS ET L'EMBOUCHURE
3.1 - DU MARAIS VERS L'EMBOUCHURE
De l'automne au printemps, les eaux qui s'écoulent du marais sont riches en phos-
phates et augmentent les teneurs à l'écluse, mais une partie des phosphates est retenue
par les sédiments des vasières ou l'activité microbiologique au cours de la marée deseen-
dante. Ainsi les valeurs entre le marais et l'embouchure le 18.01.83 sont:
7,25 patg PIl dans le marais
appauvrissement
6,5
patg pIl à l'écluse
de
3,7
patg PIl à l'embouchure
l 50%
En été,l'écluse
étant rarement ouverte,les phosphates s'accumulent dans le marais
et n'enrichissent pas les eaux de l'étier.
Au mois de mai cependant, la vanne étant restée ouverte en jusant, on observe la plus for-
te valeur de tout l'été à l'écluse (3,2 patg P/1).
Entre l'écluse et l'embouchure, l'évolution des teneurs en phosphates est variable: alors
qu'en mai et en aoOt, on remarque un appauvrissement, en juin et en septembre les phospha-
tes augmentent à l'embouchure.

---

- 198 -
Evolution des phosphates (en }Jatg P/1):
Mai
Juin
AoQt
Sept.
Marais
6,0
8,6
12,0
8,1
Ecluse
3,2
1,8
1,0
0
Embouchure
1,0
3,8
0,5
0,5
3.2 - DE L'EMBOUCHURE VERS LE MARAIS
L'évolution des teneurs en phosphates, entre l'embouchure et le marais, est diffé-
rente selon les saisons.
- En automne et en hiver, les phosphates augmentent au cours de la remontée
des eaux vers l'écluse.
Le 18.01.83, les valeurs sont
- 3,1 ~atg Pil à l'embouchure,
- 3
~atg Pla à la Taillée,
- 8
p~tg pil à l'écluse.
Cett$' augmentation peut provenir de la désorption des phosphates par les sédiments des
vasières ou en suspension dans l'étier, mais également du refoulement des eaux du marais
très
riches
en phosphates,
et écoulés
à
l'écluse pendant
le
jusant.
Ceci explique
l'équilibre entre les concentrations en phosphates dans le marais et a l r écluse, comme
nous le constatons le 18.01.83 :
- 8 ~atg pil à l'écluse,
- 7,25 patg Pil dans le maral.-s·,
- Du printemps à l'été, nous observons une diminution des phosphates lors
de la remontée des eaux vers l'écluee.
Le 20.08.82 :
- 1,8 ~atg pil à l'embouchure,
- 0
~tg pil à l'écluse.
Cette période correspond à une activité biologique intense pendant laquelle le phytoplanc-
ton consomme les phosphates. D'autre part, l'influence des eaux marines,
,paavres en nUë·
trients, est
maximale en cette saison.
Entre l'éclase et le marais, les teneurs sont très différentes puisqu'en aoQt par exemple
elles eontr,de 0 patg pil à l'écluse et de 12 patg pil dans le marais, grlce à l'accumala-
tion des phosphates favorisée par la fermeture de l'écluse.
4 - BILAN QUANTITATIF DES PHOSPHATES
4.1 - A L'EMBOUCHURE (tableau XII.1)
D'une manière ,;;énérale, l'étier consomme ert),donc "importe" des phosphates du prin-
temps: .à l'été
(142 kg. le 22. 07.82), i l en "exporte" de l'automne à l' hiver ( 189 kg.
le 15.11.82).
L'importa~ion des phosphates, en été, dans l'étier, est liée à une consommation microbio-
logique particulièrement intense et qui ne peut être compensée par l'apport des eaux du
marais, l'écluse étant généralement fermée.
L'exportation, en hiver, correspond à une dégradation des microorganismes et des végétaux
supérieurs dans le marais et dans l'étier
ainsi qu'à un lessivage des sols qui augmentent
de façon considérable les teneurs en phosphates. Lors des premières crues d'octobre et
novembre, les quantités de phosphates pénétrant dans l'étier sont importantes (218 et 331
kg. ),
mais toutefois inférieures à ce qui sort de l'étier (403 et • 420 kg ).
Par con-
séquent en hiver, les eaux de l'étier enrichissent l'estuaire en phosphates.

---

- 199 -
1
1
BILAI
1
BILAI
1
BILAI
VOLURE D'EAU
VOLURE D'EAU 1 VOLURE D'EAU IDE P04S0AU \\DE'P0
DE P04
4EtnAE
DATES
SORTI
EN
ENTRE
El
1
TOTAL
EN JUS AIT
El FLOT
J - F
JUSANT en .3
FLOT en. 3
1 - entr~
en
kg
en kg
en kg
--------------1 + sortin .3
29.03.82
343 206
67
28.04.82
323 774
48
24.05.82
1 178 832
1 058 526
+ 120 036
238
264
-
26
25.06.82
645 457
535 364
+ 110 093
226
184
+
42
22.07.82
589 682
934 869
- 345 187
140
282
- 142
20.08.82
780 813
1 059 025
- 218 212
73
224
- 151
17.09.82
563 120
857 479
- 294 359
85
8
...
77
19.10.82
1 663 980
1 339 003
+ 324 977
403
218
+ 185
15.11.82
983 017
954 978
+
28 039
420
331
+ 189
18.01.83
750 531
388 377
+ 362 154
224
119
+ 105
15.02.83
786 906
576 141
+ 210 765
·189
148
-
41
17.03.83
85'7 245
818 550
+
38 695
246
263
-
17
14.04.83
678 109
466 151
+ 211"958
192
154
+
38
Tableau XII.1- A l'embouchure.
1 VOL URE D'EAU,
1 SORTI
DU
1
RIIUS
1
1
1
3
1
en
•
en
1
1
1
10.02.82
47 988
,0
47 988
31
1
'1
1
1
24.05.82
70 458
52 534
17 924
27
9,7
+17,3
1
1
1
1
16.12.82
84 591
1
1
0
84 591
27
1
1
Tableau XII.2 - A l'écluse.
Bilans des phosphates à l'embouchure par cycle de marée.

---

- 200 -
Ceci est un schéma global, mais nous observons quelques cas particuliers interessants.
_ En juin, les phosphates sont exportés vers la Loire. C'est le résultat de la
dégradation et des rejets planctoniques au sein de l'étier.
- En septembre, les eaux de Loire sont si pauvres en phosphates sous l'action des
eaux marines que le bilan indique une exportation des phosphates (75 kg) au cours du cy-
cle de marée, provenant probablement des vasières.
Les bilans des· phosphates sont donc étroitement liés à l'activité biologique qui appau-
vrit les eaux en phosphates lors de la consommation phytoplanctonique, et les enrichit
grâce à la dégradation des végétaux supérieurs, du phytoplancton, et les excrétions du
zooplancton.
Le mélange des eaux fluviales riches en phosphates et des eaux marines pauvres
en nu-
trients entra!nent également des modifications dans les bilans.
Ces facteurs, souvent étroitement mélés, ne permettent pas toujours de déterminer aisé-
ment l'origine des différents processus intervenant dans l'étÉer et rendent très délica-
te l'interprétation des phénomènes observés.
4.2 - A L'ECLUSE
Les quantités de phosphates (tableau XII.2) sont assez faibles à l'écluse comparées
à celles de l'embouchure par suite de la différence des volumes d'eau transitant en ces
deux lieux de prélèvements.
Les quantités sorties en jusant sont comparables pour les trois cycles observés {environ
30 kg).
Le 24.05.82, il sort du marais trois fois plus de phosphates au cours de la marée descen-
dante qu'il n'en rentre en flot. Ceci confirme les observations antérieures indiquant
que le marais est une zone d'accumulation pour le& phosphates.
5 - CONCLUSIONS
Nous synthétisons dans letableau XII.3, l'évolution saisonn1ere des phosphates dans
le système étier-marais de.Lavau au cours aes cycles de marée.
En· hiver, à marée descendante, les eaux du marais s'écoulent dans l'étier, et l'enrichis-
sent considérablement en phosphates dont une partie est adsorbée par les sédiments en
suspension dans les eaux. Lors de la marée montante, la pénétration des eaux de la Loire,
enrichies en nutrients grâce aux lessivages des sols de l'amont, entra!ne une augmentation
en phosphates dans l'étier. Malgré cet apport, les bilans au cours des cyles de marée indi-
quent une exportation des phosphates vers la Loire, liée aux volumes d'eaux expulsés de
l'étier.
En été, les phosphates s'accumulent généralement dans le marais par suite de la fermetupe
de l'écluse, alors que les eaux de l'étier sont appauvries en phosphates par la consomma-
tion phytoplanctonique et l'arrivée des eaux marines. Par conséquent, les teneurs en phos-
phates dans l'étier diminuent considérablement, alors que dans le marais, au contraire, on
observe une accumulation très importante. L'ouverture de l'écluse, durant cette période,
permettrait un mélange des eaux ,et des apports dans l'étier, favorisant ainsi l'activité
phytoplanctonique ·et donc une augmentation d' oxygène dissous grâce .à~.la_ photo~èBe.
II - VARIATIONS DES PHeSPHATES DANS LES SYSTEMES DE CORDEMAIS ET DU DAREAU
1 - A CORDEMAIS
1.1 - DANS L'ETIER
Nous distinguons deux périodes :
- en hiver, nous observons peu de variations dans les teneurs en phosphates, à part
une augmentation en fin de jusant à mi-étier (3,2 à 6,3 ~atg Pil le 24.08.83),
- en été (fig. XII.8)
- à l'écluse, les teneurs en phosphates diminuent légèrement au cours du ju-
sant (de 4 à 1 ~atg Pil le 8.09.82) et augmentent au retour du flot (de 1 à 3 ~atg P/1).

---

1
1
1
1
- 1
1
1
SAISOIS
1
MAREE
1
MARAIS
1
ECLUSE
1
ElBOUCHURE
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Il
enrichissement en P04
~
1 Ecluse ouverte
:
Aug.entation de P04 grâce
T è
f
t
r s
or e l ' h'
PO
.
l
.
.
d
0
enrlC lsse.ent en
4 par
aux rejets p anctonlques
pro duchon
e P 4 l
'
.
â
les eaux du .arals
et aux eaux du .aralS
JUSANT
gr ce J
1
Ecluse fer.ée :
PRINTEMPS
- à l'activité
concentration en P04 très
Di.inution (en aoOt et sep-
biologiqu~ intense,
faible
te.bre) due 11 la conso. -
.atioQ .icrobiologique
- aux rejets des
fer.es,
Di.inution des P04 :
Di.inution des P04 due 11
- aux rejets de la
- pénétration des eaux
l'arrivée des:eaux estua-
station d!épuration
estuariennes,
riennes et 11 la conso •• a-
ETE
FLOT
- conso•• ation .icrobio -
tion phytoplanctonique
1\\)
o
- aux engrais
logique.
l-'
1
1
......
---a-p-p-a-uv-r-i-s-s-e-m-e-n-t-e-n-p-o-- -
4
appauvrissement en P0 4
P d
t'
Aug.entation en P04 grâce
Di.inution des P~ due 11
JUSANT
d;~ uc l~n
à 1'apport des eaux
du
la sorption des sédi .ents
e
4
grace:
.arais
ou 11 l'activité .icrobio-
AUTOMNE
.
logique
- à la dégradation
des végétaux supé-
HIVER
rieurs et du p h y t o - .
.
A
plancton,
Au~.elntatéloén en.po grâce:
Au g.entatlon des.po4 :grace
I
4d
-
d
a p n tratlon
es
aux apports f l UVlaux
1 -
aux rejets des
eaux estuariennes ,
FLOT
1
fer.es,
- 11 la désorption par les
1
sédi.ents
1 - aux rejets de la
- au refoule.ent des eaux
Istation .d'épuration
du .arais
1
1
......
---e-n-r-i-ch-i-s-s-e-m-e-n-t-e-n-p-O-4--
Tableau XII.3 - Evolutions tidales et saisonnières des phosphates
dans le système de Lavau.

---

- 202 -
P0
~atg Rll
4
-..
_ _ _ _ Eclulle
;,--':
,
.
1....
50
l,
.
.
\\
/
\\
_ _ _ _ IIi-étier
/
'\\.'
\\
!
/
\\
,
\\
{
,
40
:
'
!
\\,
!
\\
30
l
,
,;
\\
,
\\,
1
•
:
.
20
:
\\
:
\\
l
'
i
\\
10
!,
\\,
~/
'",
--~>oC::;::::;"-"-"""
o
-5
-4
-3
-2
-1 Renverse
1
heures
-10
-9
-8
-7
-6
B.II.
Fig. XII.8 - Variations des phosphates au cours d'une marée
(Cordemais le 8.09.82).
à
mi-étier,
par
contre,
les
concentrations
varient
énormément
le
8.09.82,
elles
augmentent
de
1
à
55
fJatg P/1 pendant le
jusant,
elles chutent dès la
renverse
de
B.M.
à
2,5 patg P/l.
Ces variations considérables sont dues aux rejets de
la
station
d'épuration
de
Cordemais
qui
s'écoulent,
lors
du
jusant,
vers
notre
point
de prélèvement.
Dès que
les eaux estuariennes,
très pauvres en phosphates
l'été, pénè-
trent
dans
l'étier,
elles
diluent
les
eaux,
et
provoquent une baisse considérable des
teneurs en phosphates.
1.2 - DANS LE MARAIS
Dans le marais,
les teneurs sont plus élevées en été
(de L!ordre de 8 à 10 J.1atg P/l)
qu'en
hiver
(3,3 patg P/1).
Ceci provient de l'accumulation des phosphates en été dans
le marais grâce à la fermeture de l'écluse.
2 - AU DAREAU
2.1 - LE CYCLE TIDAL
( fig. XII. 9)
-
Pendant le jusant, nous n'observons pas de variation importante
les concentra-
tions sont inférieures à 3 J.1atg P/l,
- En flot : les teneurs ne varient pas en hiver alors qu'en été les concentrations
en phosphates augmentent :
- de 0 à 13 fJatg P/l le 23.06.82 à mi-étier,
de 2,5 à 4,2 fJatg P/l le 6.09.82.
P0
uatg p/l
4
_ _ IIi-étier
~---~
4
- - - - Ecluse
~,.."
....
.....
....
....
r===-·c=-----c--=··---··--.··_---------------....-------...",'"
~
. /
o
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
Renverse
2
heures
B.II.
Fig. XII.9 - Variations des phosphates au cours d'une marée (Dareau le 6.09.82).

---

- 203 -
2.2 - LE CYCLE SAISONNIER
Les teneurs en phosphates sont de l'ordre de 0 à 3 ~atg PIl dans l'étier en toutes
saisons,
à
l'exception
des
augmentations
au
retour
du
flot,
en
été, pouvant
atteindre
13 patg Pil le 23.06.82.
Dans le marais,
les teneurs
en phosphates sont plus élevées en été (3,5 patg PIl) qu'en
hiver (0,6 ~tg P/1).
III -
COMPARAISONS ENTRE LES TROrS SYSTEMES
Il est très difficile de comparer les variations
des
phosphates
dans
les
trois
systèmes (tableau XII.4)
1
!'l'E (sep1:e.bre 1982)
HIVER (janvier-fêvrier 1983)
1
LIEUX
DE
j-----r-----r--------.......-----...----
PRELEVDIIJt.rS
1
1
1
1
1
LAVAU
1 CORDEllAIS 1
DAREAU
LAVAU
1 CORDEMAIS 1
DAREAU
-~I-I--+-I---!-I--+---1
l -
1:: 1 168,00 1 37,00 1
5,26
67,86 1
6,30 1
2,10
1
X
1
0,09
1
0,00
1
2,10
3,50 1
l,OS 1
0,00
,------t----I
1
1
1
__0
24,13
\\
9,71
3,47
15,29
3,26
_'6_4_
1
1 Max
1
1
1
1
1
1
ECLUSE
1 Min
1
3,13
1
4,00
1
2,00
13,95 1
4,21
1
1,00
0
1
1 X
1
0,01
1
1,00
1
1,00
5,03
1
2,1
1
1,00
1
H
1
1__1
0,42
2,38
_'_77
7_'_46_\\
2_'6_7--+1--1_,_°0-
1
1 Max
1
0,05
1
57,00
1
4,20
3,28
Il
6,30
Il
2,10
1 MI-ETIER
1 Min
!
1
1
1
1 X·
1
0,02
1
1,00
1
2,10
2,82
1
3,16
1
1,22
1
H
2
0,03
1
22,60
1_ __'_63
3_'°_2_+-_ _3_'_9_7-+_ _
1_'0_0_
1
1
1
1 Max
!
1
1
1
1
1 EMBOUCHURE
1 Min
1
2,72
1
1
4,42
1
1
1
1 X
1
0,01
1
1
2,06
1
1
1
1
1
0,95
1
1
3,36
1
1
Tableau XII.4 -
Comparaisons des teneurs en phosphates dans les systèmes
de Lavau, Cordemais et Dareau (en patg P/1).
En
effet,
dans
l'étier
du
Dareau,
les
variations
sont
très
faibles
ormis
une
augmentation
des
phosphates
au
retour
du
flot
en
été,
alors
que dans
les deux autres
étiers, à la même période, nous observons une diminution des phosphates due à la pénétra-
tion des eaux estuariennes.
Dans le marais, les valeurs passent de 0,6 patg Pil en hiver à 3,5 patg Pil en été.
Dans l'étier de Cordemais,
les rejets de la station d'épuration entra1nent l'augmen-
tation des teneurs en phosphates, pouvant atteindre 57 patg PI1, et pertubent donc l'étu-
de.
Dans le marais,
les teneurs sont plus élevées que dans le marais du Dareau, passant
de 3,3 patg Pil en hiver à 8 - 10 patg Pil en été.
Dans
l'étier
de
Lavau,
la
pénétration
d'eau,
marine
en
été,
fluviale
en hiver,
la
présence
des
vasières,
et
l'écoulement
des
eaux
du
marais
sont
autant de facteurs
qui
entra!nent
des
modifications
des
concentrations
en
phosphates.
Dans
le
marais,
si
l'on excepte les points recevant les rejets de la station d'épuration, les valeurs passent
de 5,6 -
12 ~atg PIl en hiver à 5,5 -
7,5 Jlatg PIl en été et sont ainsi supèrieures à
celles des deux autres systèmes.
En été, quelques phénomènes généraux se produisent toutefois :
-
la
pénétration
des
eaux
marines
entra1ne
une
diminution
des
phosphates
dans les étiers de Cordemais et de Lavau,

---

- 204 -
dans
les
trois
marais,
nous
observons
une
augmentation
des
phosphates,
liée à une activité biologique intense, et favorisée par la fermeture de l'écluse. Cette
augmentation est particulièrement nette dans les marais de Cordemais et de Lavau.
En conclusion,
plus
on
descend
vers
l'aval,
plus
les variations des concentrations en
phosphates
sont
importantes
dans
les
systèmes.
On
retrouve
un
phénomène
général
dans
l'estuaire
interne,
où
les
phosphates
augmentent
de
l'amont
vers l'aval par sui te des
rejets
divers
industriels
et
domestiques,
et des apports artificiels des engrais dans
les marais et les zones agricoles voisines.
• • • • • • •

---

CONCLUSIONS
GENERALES

---

---

- 207 -
Les zones marginales de l'estuaire de la
Loire sont encore assez mal connues
et
les
études
sont
peu
nombreuses
comparées
à
celles
effectuées
dans
l'axe
du
chenal
de
navigation
de
l'estuaire.
Ce
travail
a
donc
été
réalisé
dans
l'objectif
d'une meilleure compréhension
des phénomènes existant dans les étiers et les marais,
et leur rôle dans l'équilibre estuarien.
Nous
avons
choisi
trois
systèmes,
constitués
d'un
marais
et
de
son
étier,
répartis
sur
la
rive
nord
de
l'estuaire
de
la
Loire,
de manière à rechercher des
influences
salines
de
plus
en
plus
marquées.
Ces
trois
réseaux
hydrauliques sont,
de l'amont vers l'aval :
- le système du Dareau,
- le système de Cordemais,
- le système de Lavau.
Ces trois systèmes ont leurs prop.res structures :
-
celui
du
Dareau,
de
type
longitudinal,
a
une disposition
générale
parallèle à la Loire et son marais est dépendant des marais voisins,
-
ceux
de Cordemais et de Lavau,
de
type transversal,
sont disposés
perpendiculairement
à
la
Loire et leurs marais sont indépendants,
géographiquement,
des marais avoisinants.
Ces
particularités
diversifient
l'étude
et
permettent
donc
une
compréhension
plus générale du fonctionnement des marais et des étiers.
1 - HYDROLOGIE
Les
systèmes
sont
donc
constitués par deux
zones
aux
caractéristiques hydro-
logiques différentes
un marais et un étier, séparés l'un de l'autre par une écluse.
Le
marais
est
alimenté
par
les
eaux
de
pluie
et
les
ruisseaux
s'écoulant
du
sillon
de
Bretagne,
amsi
que
par
les
eaux
estuariennes
qui
s'infiltrent dans
les
douves
et les canaux lors des "envois de marée" pendant
la période sèche.
Ceux-ci consistent à
ouvrir la
vanne au cours de la marée
montante,
laissant
ainsi
pénétrer
les
eaux
de
Loire
afin
de
maintenir
le
niveau
d'eau
souhaité
dans
le
marais,
pour
abreuver le
bétail
et
irriguer
les cultures.
L'étier,
bordé
de
lar~es
vasières
découvrant
à
marée
basse,
est
le lieu de mélange des
eaux estuariennes et des eaux du marais qui s'écoulent
à
marée
descendante
lorsque
l'écluse
est
ouverte,
évacuant
ainsi
le
trop
plein d'eau du marais (généralement de l'automne au printemps).
L'étude des trois étiers permet de les comparer à des petits estuaires, subissant
des
modifications
analogues
liées
à
l'influence
de
la
marée
et
du
débit
fluvial.
Toutefois,
les
dimensions
réduites,
la
présence
des
écluses,
séparant
les
marais
des
cours
d'eau
en
aval,
et
les
vasières,
parfois
de
grande
extension,
entrent
en jeu et confèrent aux étiers leur propre individualité.
1.1 - LES PHENOMENES SEDIMENTOLOGIQUES.
Ils dépendent directement de l' hydrodynamique dans les sytèmes étudiés.
Dans
le
marais,
l'écluse
influe
directement
sur
l'évolution
des
turbidités
-
en
été,
les M.E.S.
augmentent sous l'action des " envois de marée"
qui entraînent les particules en suspension dans les douves et les canaux,

---

- 208 -
en
période
hivernale,
l'ouverture
de
la
vanne
en
jusant,
pour
évacuer
les
eaux de
pluie
ou
d'inondations,
permet
l'expulsion
dans
l'étier
d'une
partie des M.E.S. accumulées pendant l'été.
Dans
l'étier,'
bien
que
l'écluse
modifie
les
phénomènes
sédimentologiques
en
accélérant
la
décantation
en
flot
lorsqu'elle
est
fermée
et
en
accroissant
le
processus
d'érosion
en
jusant
lorsqu'elle
est ouverte,
la
circulation libre des eaux
vers
l'a val
entraîne
des
phases
d'érosion
et
de
sédimenta tion
assez
comparables
à celles observées dans l'estuaire.
Au
cours
d'un
cycle
de
marée,
les
M.E.S.
décantent
pendant
les
renverses
de
courant et sont remises en
suspension dès
que les vitesses de
flot ou
de jusant
sont
assez
élevées.
Cette
remise
en
suspension
des
sédiments
est,
généralement,
plus
importante
en
jusant
grâce
à
l'augmentation
des
vitesses
de
courant
due
à
l'évacuation des eaux du
marais,'
elle est diminuée au cours du
flot car l'émersion
en fin de jusant favorise la fixation de la couche superficielle des vasières (tassement
précoce, évaporation, tapis de diatomées •••• ).
Sur
un
cycle
annuel,
ces
différents
processus
sédimentologiques
provoquent
une
érosion
de
l'automne
au
printemps,
pendant
les
coefficients
de
vives
eaux,
alors que les phénomènes de sédimentation se produisent en été et pour des coefficients
de mortes eaux, lorsque la turbulence est fa·ible.
Les
étiers
sont
donc
des
zones
de
stockage
des
vases
au
cours
de
l'été
et
lors
des
coefficients
de
mortes
eaux,
mais
sont
des
sources
de
sédiments
pour
l'estuaire de l'automne à l'hiver, et lors des coefficients de vives eaux.
Le
bilan
sédimentaire
annuel
met
en
évidence
le
pIegeage
des
sédiments
en
période
d'étiage
(500
à
2000
tonnes
par marée)
et
l'expulsion
vers
la
Loire,
l' hiver, lors des crues (environ 100 tonnes par marée).
1.2 - LES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES (température, pH, chlorosité).
Au
cours
de
cette
étude
nous
avons
défini,
grâce
à
l'hydrologie,
quatre
masses d'eau d'origines diverses:
les
eaux
de
retrait,
en
début
de
jusant,
constituées
en
grande
partie par les eaux de flot,
les
eaux
de
ruissellement,
en
fin
de
jusant,
mélange
des
eaux
du marais et de celles provenant de l'écoulement sur les vasières,
les
eaux
de
refoulement,
mélange
des
eaux
de
ruissellement
et
des eaux estuariennes, refoulées en début de flot,
- les eaux de flot, provenant uniquement de l'estuaire.
Les variations les plus importantes des paramètres physico-chimiques (température,
pH,
chlorosité)
se
produisent
da·ns
les
eaux
de
ruissellement,
pendant
l'émersion,
et dans les eaux de flot lors de la pénétration maximale des eaux estuariennes.
Ces
deux
masses
d'eau,
à
caractères
chimiques bien marqués,
évoluent
considéra-
blement selon les saisons suivant la
dualité eau
douce
(crue)
-eau marine (étiage).
On
observe
ainsi
les
chlorosités
maximales
en
été,
aussi
bien
dans
les
eaux
de
flot (9,5 gll) que dans les eaux de ruissellement (~,5 gll) à l'embouchure, favorisées
par
le
phénomène
d'évaporation
intense
en
cette
période
sur les
vasières
et
dans
le marais.
Au
cours
de
l'année,
les
bilans
des
chlorures
indiquent
une rétention
par
les étiers et les marais en été (entre 2000 et 3000 tonnes par cycle de marée
observé)
et
une
expulsion
vers
la
Loire
(environ
600
tonnes
par
cycle
de
marée
observé)
pour les
coefficients
de
vives
eaux.
Il
est
vraisemblable
que pour des
coefficients
plus
faibles,
les
flux
des
chlorures
soient
différents,
modérant
les
apports
en
été et accentuant les rejets en hiver.

---

- 209 -
2 - LES PARAMETRES BIOCHIMIQUES
Les
paramètres
biochimiques
sont
liés
eux
aussi
au
mélange
"eau
douce
eau
marine",
mais
ils
dépendent
également
de
l'activité
phytoplantonique,
intense
en été et amoindrie de l'automne à l'hiver.
-
L'oxygénation
des
eaux
de
ruissellement
des
étiers
est
favorisée,
en
été,
par la
photosynthèse,
la
turbulence et la
réaération
atmosphérique sur les vasières.
On
observe,
en
effet,
une
augmentation
de
10 à
50%
en oxygène dissous
entre les
eaux
de
flot
et
les
eaux
de
ruissellement.
L'apport
de
ces
eaux
permet
donc
un
enrichissement
en
oxygène
dissous
dans
l'estuaire
lorsque
celui-ci
est
déficitaire.
L'amélioration
des
teneurs
en
oxygène
dissous,
en
été,
montre
l'importance
des
étiers
et
des
marais
dans
la
réoxygénation
estuarienne
en
période
estivale
et
la
nécessité de préserver ces zones indispensables à la vie dans l'estuaire.
La
silice
dissoute
est
généralement,
abondante
dans
tout
le
système
(100
à 300 patg Sill à Lavau).
Au
cours
d'une
marée,
les
variations
des
teneurs
en
silice
dissoute
sont
particulièrement importantes en été : la silice dissoute est relarguée par les vasières
dans
les eaux de ruissellement,
grâce au phénomène d'ascension
capillaire favorisée
par
l'évaporation
(augmentation
de
l'ordre
de
100
à
50M
par
rapport
aux eaux
de flot).
Les diatomées,
constituant la majorité du phytoplancton avec les péridiniens,
consomment une partie de la silice ainsi libérée,
qui est ensuite de nouveau dissoute
dans les eaux de l'étier lors de la dégradation des frustules de diatomées.
Au cours des saisons, la silice dissoute varie en fonction des apports fluviaux
très
abondants
en
hiver,
qui
augmentent
les
concentrations,
et
des arrivées
d'eau
marine
en
été
qui,
au
contraire,
les
diminuent,
mais
également
en
fonction
de
l'activité
biologique
des
diatomées
très
développés
dans
tous
les
systèmes
ces
diatomées
consomment
la
silice
à
la
fin
du
printemps
et
en
restituent
une
partie
en été au cours du cycle production - consommation.
Au cours d'un cycle annuel, l'étier de Lavau exporte environ 2 kgll000
m3 par
marée , en été, alors qu'il rentre de 1 à 2 kgll000 ml, par marée, en hiver.
L'ammonification
de
la
matière
organique,
en
hiver
dans
le
marais
et
du
printemps
à
l'automne
sur
les
vasières,
enrichit
en
permanence
les
eaux
de
l'étier
en
azote
ammoniacal
(où
il
peut
atteindre
des
valeurs
de
115 patg
NI 1),
et
représente
la
source
d'azote
la
plus
disponible
pour le
phytoplancton,
en
été.
On
observe,
ainsi,
une
expulsion
de
l'azote
ammoniacal,
tout
au long de l'année,
pouvant atteindre environ 300 kg par marée.
L'azote
nitrique
se
trouve,
au
contraire,
en
quantité
extrêmement
faible
en
été,
l'oxydation
de
l'azote
ammoniacal
étant
négligeable
en
cette
période.
En
hiver,
les
concentrations
fortes
sont
dues
aux
apports
fluviaux,
les
vasières
ont
alors
un
rôle
de
"rétention"
biologique,
permetta.nt
la
transformation
d'une
partie
des nitrates en azote atmosphérique (appauvrissement d'environ 7(J'fo).
L'évolution
annuelle
des
quantités
de
nitrates
transitant
dans
l'étier
suit
celles
des
volumes
d'eau
:
on observe ainsi,
d'une
façon
générale,
un apport
de
nitrates
dans l'étier en été
(de l'ordre de 500 kg par marée)
et
une expulsion
vers
la
Loire,
en
hiver,
variant
de 200 à 2000 kg par marée.
Cependant,
si l'on
s'affranchit
des
volumes
d'eau,
on
note
une
"rétention"
des
nitrates
en
hiver
et
une
légère
exportation
en
été,
ce
qui
rejoint les constatations faites
au
cours des
cycles tida ux .
_ Les phosphates s'accumulent dans le marais, en été, par suite de la fermeture
des
écluses
(5 à
12 patg PIl
dans
le
marais. de
Lavau),
alor!i que les e~ux .d~s
étiers
s'appauvrissent
à
cause de la
consommatIon phytoplanctonzque et de 1 ~rrIvee
des eaux marines (0 à 2 jJatg PlI dans l'étier de Lavau).
En hiver, lors. de l'7coule-
ment vers l'embouchure
on assiste à
une diminution des phosphates
qUI proVIennent
des
eaux du marais, et dont une partie est adsorbée par les sédiment~ e~ s~spension
dans
l'étier
et
par
les
vasières.
A
l'inve;se,
les, ,eaux
de
flot
s ~nrIchIssent en
phosphates (d'environ 10(J'fo) lors de la remontee vers 1 ecluse, grace vraIsemblablement
au refoulement des eaux du marais.
Si
nous
comparons
les
trois
ensembles
étiers
marais,
nous
remarquons
que l'amplitude de variations des différents éléments sur un cycle annuel est généra-
lement plus grande dans le système de Lavau que dans les deux autres.

---

-
':::J.U -
Ceci provient
- de la salinité qui diminue la dissolution de l'oxygène,
-
des
vasières
qui
enrichissent les eaux en
ammoniaque et en silice
en
été,
et
qui
retiennent
une
partie
de
la
silice,
des
nitrates
et
des phosphates
en hiver.
Les
variations
observées
dans
les
étiers
montrent
bien
qu'ils
ne
sont
pas
simplement
des
zones
de
passage
des
eaux
transitant
entre
le
marais et la
Loire,
mais qu'ils sont aussi,
graêe à la présence des vasières, le siège de transformations
des
éléments
en suspension ou
dissous
dans l'eau.
Il
eût donc été vain
de vouloir
étudier
les
échanges
entre
les
marais
et l'estuaire sans connaître les modifications
existant
dans
l'étier
et
dues
principalement
aux
vasières
qui
sont
des
zones
de
stockage et de relargage des différents éléments.
3 - PRECAUTIONS POUR L'ENTRETIEN ET LA PRESERVATION DE CES ZONES MARGINALES.
La
fermeture des écluses,
en
flot,
empêchent l'envasement régulier du marais,
elle
favorise
par
contre
le
dépôt
des
vases
dans
l'étier.
La
vase
est
expulsée
grâce
à
l'ouverture
de
l'écluse
en
jusant,
en
période
hivernale,
et,
lorsque
le
système
est
bien
entretenu,
des
chasses
d'eau
et
des
dévasages
ont lieu
deux
ou
trois
fois
dans l'année.
Ces précautions paraissent suffisantes pour maintenir l'étier
et le marais dans de bonnes conditions. Si elles ne sont pas prises, des engorgements
se
produisent
dans
les
douves
et
les canaux
des
marais,
et
par suite
dans
les
étiers
(ex
marais
de
la
Roche
à
Cordemais,
écluse
de
la
Taillée).
La présence
d'un
éclusier
est
par
conséquent
absolument
nécessaire
au
bon
fonctionnement
des
étiers
et
des
marais,
et
ce
travail
ingrat
(ouverture
et
fermeture
des
écluses
à
n'importe
quelle heure
du
jour
et de la
nuit)
doit être encouragé si l'on ne veut
pas assisté au déclin de ces zones marginales indispensables à l'équilibre estuarien
et dont on a trop souvent tendance à minimiser le rôle.
Les aménagements
futurs
devront veiller non seulement à conserver l'intégralité
de
ces
zones
marginales,
mais
envisager
également
les
modalités
de
leur entretien
et
du
bon
fonctionnement
hydraulique
de
ces
systèmes
complexes.
Dans
le
cas
contraire,
l'équilibre estuarien risque d'être complètement modifié et les conséquences
difficiles à prévoir.
* * * * *
Cette
étude
a
été
limitée
à
l'observation
des
eaux
transitant entre
marais
et Loire.
Il
serait intéressant dans l'avenir de suivre leur évolution dans l'estuaire
afin
de
savoir
si
elles
restent
localisées
le
long
des
berges
ou
si
elles
peuvent
rejoindre le chenal.
Une étude complémentaire des sels nutritifs dans les sédiments serait également
d'un grand intérêt. Nous avons, en effet, souvent évoqué des phénomènes de "rétention"
physiques
ou
biologiques
sur les vasières et il serait utile d'approfondir l'analyse
de ces processus.
Il
reste,
par
conséquent,
du
travail
à
faire
pour
estimer la
valeur
exacte
de
ces
zones
marginales,
malS
nous
espérons
que
cet
ouvrage
a
pu déjà éclaircir
de nombreux points sur les échanges entre la Loire et ses marais.
* * * * *

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Carte I.G.N. de Paimboeuf (1975) échelle 1/25.000.
Photographies aériennes (1979) échelle 1/30.000 - Mission estuaire de la Loire (I.G.N.).

---

Liste des figures et tableaux

---

---

- 221 -
Fig. 1.1
- Situation géographique des étiers et des marais dans l'estuaire de la
Loire. . • • . . • • • • • . • • • • • •
9
Fig. 1.2
- Frontières et subdivision de la Loire maritime.
Il
Fig. 1.3
- Coupe synthétique transversale à l'Ouest de ùavau-sur-Loire.
12
Fig. 1.4
Coupe transversale de l'Ile de Cordemais. • . .
. • . .
12
Fig. 1.5
- Organisation longi tudinale de la plaine inondab le à l'amont de la
Centrale thermique . . . . . . . . . . . . • . .
13
Fig. 1.6
- Organisation transversale de la plaine inondable
13
Fig. 1.7
Etier et marais de Lavau . .
14
Fig. L8
Etier et marais de Cordemais
15
Fig. 1.9
- Etier et marais du Dareau. •
16
Fig. 1.10
- La circulation des eaux entre v.ert et Dareau
17
Fig. Ir. 1 - Position des prélèvements dans le sys tème de Lavau
21
Fig. Ir. 2
- Perche de prélèvement d'eau. · . · · · ·
22
Fig. IL3
Schéma de mon.tage des appareils "Sartorius" sur le terrain
23
Fig. IL4
- Montage de la canne à pêche et de la pompe péristatique sur le terrain
24
Fig. ILS
- Position des prélèvements dans le système de Cordemais
26
Fig. IL6
- position des prélèvements dans le système du Dareau.
26
Fig. III.l - Débits de la station d'épuration de Savenay. ·
31
Fig. IIL2- Débits de la station d'épuration de Cordemais.
32
Fig. II1.3- Durée du flot. ·
. · · ·
41
Fig. II1.4- Décalage des renverses entre l'écluse et l'embouchure.
43
Fig. III.5 - Evolution des vitesses de courant et des hauteurs d'eau au cours d'une
marée. . . . . · .
. . · · . . · · · · . · ·
48
Fig. III.6 - Evolution annuelle des courants maximaux en flot et en jusant avec les
débits de la Loire et les coefficients de marée. .
• • • •
48
Fig. III.7 - Variations des courants de surface dans les étiers de la Taillée et de
Lavau au cours d'une marée (28.04.82). . .
49
Fig. III.8 - Profils topographiques de l'étier de Lavau
53
Fig. IIL9 - Profils topographiques de l'étier de Cordemais
54
Fig. IILlO - Profils topographiques de l'étier du Dareau. ·
54
Fig. IILll- Variations annuelles des volumes d'eau entrés et sortis au cours d'une
marée. des débits de la Loire et des coefficients de marée
58
Fig. IV.I
- Variations des températures pendant un cycle de marée.
. · . · . . . 66
Fig. IV.2
Variations saisonnières des températures à l'embouchure et à la Taillée.
67
Fig. IV.3
Variations saisonnières des températures à l'écluse et dans le marais. .
67
Fig. IV.4
- Variations des températures dans le marais .• · · . · ·
68
Fig. IV.5
- Variations des températures au cours d'un cycle tidal dans l'étier du
Dareau .
· . .
·
· · ·
· · . · ·
. . · ·
69
Fig. IV.6
- Variations des températures au cours d'un cycle tidal dans l'étier de
Cordemais le 8.09.82 . . . · ·
· · · . · · · · .
. · . ·
69

---

- 222 -
Fig. V.I
- Variations des pH pendant un cycle de marée. . . . . . . . .
74
Fig. V.2
- Variations saisonnières du pH à l'embouchure et à la Taillée
75
Fig. V.3
- Variations saisonnières du pH à l'écluse et dans le marais
75
Fig. V.4
- Variations des pH dans le marais . .
76
Fig. V.5
- Variations tidales du pH à Cordemais
77
Fig. V.6
- Variations tidales du pH au Dareau
77
Fig. VI.I
Courbes granulométriques des matières en suspension à l'embouchure de
l'étier de Lavau. • • • • . • • ••
• • • • . • • • • • • •
82
Fig. VI.2
- Variations saisonnières des rapports Mil et M/K à B.M. et à P.M.
82
Fig. VI.3
- Diagramme d'isoturbidité (22.07.82).
84
Fig. VI.4
- Diagramme d'isoturbidité (15.02.83).
84
Fig. VI.5
- Diagramme d'isoturbidité (18.01.83).
85
Fig. VI. 6
Variations des M.E. S. au cours d'une marée (24.05.82).
86
Fig. VI. 7
Variations des M.E.S. au cours d'une marée (17.09.82).
86
Fig. VI.8
- Relation entre transport des sédiments et vitesse de courant en période
d'étiage (17.09.82). .
.
••
• . •
. . • • . • •
87
Fig. VI.9
- Relation entre transport des sédiments et vitesse de courant en période
de crue
(14.04.83). • •
• • • • • • • •
• • • • •
87
Fig. VI.IO
- Variations des quantités de M.E.S. transportés en flot et en jusant et
des débits de la Loire, sur un cycle annuel. . • .
89
Fig. VI.II
Variations des M.E.S. au cours d'une marée (2.08.82)
]00
Fig. VI.12
- Variations des M.E.S. au cours d'une marée (6.09.82)
]02
Fig. VII. 1 - Diagra1llllle d' isochlorosi té (28.04.82)
109
Fig. VII;2
- Diagramme d'isochlorositê (15.11.82)
109
Fig. VII.3
- Diagramme d'isochlorosité (15.02.83)
110
Fig. VII.4
- Diagramme d'isochlorosité (24.05.82)
110
Fig. VII.5
- Diagramme d'isochlorosité (20.08.82)
110
Fig. VII.6
Variations de la chlorositê au cours d'une marée (24.05.82).
III
Fig. VII.7
Variations de la chlorosité au cours d'une marée (17.09.82). • • • ••
Il]
Fig. VII.8
- Variations de la chlorosité au cours d'une marée (20.08.82).
III
Fig. VII.9
Variations saisonnières de la chlorosité à l'embouchure et à la Taillée
]12
Fig. VII.IO - Variations saisonnières de la chlorosité à l'écluse et dans le marais.
]]2
Fig. VII.II - Variations de la chlorosité dans le marais de Lavau. •
113
Fig. VII.12 - Variations de la chlorosité au cours d'une marée (6.09.82)
]]7
Fig. VII.13 - Variations de la chlorosité au cours d'une marée (24.02.83).
ll7
Fig. VII.14 - Variations de la chlorosité dans le marais de Cordemais.
118
Fig. VII.15 - Variations de la chlorosité au cours d'une marée (6.09.82)
]]8
Fig. VIII. 1 - Variations saisonnières de la chlorophylle a dans le système de Lavau.
124
Fig. VIII.2 - Variations saisonnières de la phéophytine dans le système de Lavau
124
Fig. VIII.3 - Relations entre la chlorophylle a et le C.O.P. . . . .
•
125

---

- 223 -
Fig. IX.I
Variations de l' 02 dissous au cours d'un cycle de marée à l'embouchure
132
Fig. IX.2
Variations de l' 02 dissous au cours d'un cycle de marée à l'écluse.
132
Fig. IX.3
- Variations saisonnières de l'oxygène dissous à l'embouchure et à la
Taillée. •
133
Fig. IX.4
- Variations annuelles des % de saturation en oxygène dissous dans les
eaux de flot à l'embouchure et des débits de Loire . • • •
134
Fig. IX.5
- Variations saisonnières de l'oxygène dissous à l'écluse et dans le
marai s • •
• • • . • • • • • • • • • . ,
. • • • . • • . . .
133
Fig. IX.6
- Variations des teneurs en oxygène dissous dans le marais de Lavau.
135
Fig. IX.7
- Variations annuelles des flux des volumes d'eau et de l'oxygène dissous
observés au cours d'une ma·rée. • .
• • • • • •
138
Fig. IX.8
- Variations de l'oxygène dissous au cours d'une marée (24.02.83).
140
Fig. IX.9
- Variations de l'oxygène dissous au cours d'une marée (2.08.82)
140
Fig. IX.IO
Variations de l'oxygène dissous au cours d'une marée (3.02.83)
140
Fig. IX. Il
- Variations de l'oxygène dissous au cours d'une marée (6.09.82)
140
Fig. X.l
Variations de la silice au cours d'un cycle de marée à l'embouchure.
146
Fig. X.2
- Variations de la silice au cours d'un cycle de marée à l'écluse • . •
146
Fig. X.3
Variations saisonnières de la silice dissoute à l'embouchure et à la
148
Taillée. • • • • • • • • • • • • • • • • • • . . • •
• • • • •
Fig. X.4
- Courbe de dilution de la silice dissoute en fonction de la chlorosité
dans les eaux de flot à l'embouchure . . . • • • • •
• • . . • .
148
Fig. X.5
- Courbe de dilution de la silice dissoute en fonction de la chlorosité
dans les eaux de ruissellement à l'embouchure . . . .
149
Fig. X.6
- Variations saisonnières de la silice dissoute à l'écluse et dans le
marais • • • • • • • • •
150
Fig. X.7
- Courbe de dilution de la silice dissoute en fonction de la chlorosité
dans le marais de Lavau. • • . • • • . • . . • • • • • • •
151
Fig. X.8
- Variations de la silice dissoute dans le marais de Lavau .
152
Fig. X.9
- Variations annuelles des flux de silice dissoute et des volumes d'eau
observés au cours d'une marée • . • • . . . . . . . . • • . . . •
155
Fig. X.IO
- Variations de la silice dissoute au cours d'une marée (2.08.82).
157
Fig. x.lf
- Variations de la silice dissoute au cours d'une marée (23.06.82)
157
Fig. X.J2:
- Variations de la silice dissoute au cours d'une marée (6.09.82).
158
Fig. XI.1
Caractéristiques principales du cycle de l'azote dans un estuaire.
162
Fig. XI.2
Variations de l'ammoniaque au cours d'un cycle de marée à l'embouchure
164
Fig. XL3
Variations de l'ammoniaque au cours d'un cycle de marée à l'écluse.
164
Fig. XI.4
Variations des nitrites au cours d'un cycle de marée à l'embouchure.
166
Fig. XI.5
Variations des nitrites au cours d'un cycle de marée à l'écluse • . •
166
Fig. XI.6
Variations des nitrates au cours d'un cycle de marée à l'embouchure.
168
Fig. XI.7
Variations des nitrates au cours d'un cycle de marée à l'écluse • • •
168
Fig. XI.8
- Variations saisonnières de l'amonniaque à l'embouchure et à la Taillée
170
Fig. XL9
Variations saisonnières des nitrites à l'embouchure et à la Taillée.
170
Fig. XI. 10
Variations saisonnières des nitrates à l'emboucnure et à la Taillée.
172
Fig. XI. Il
- Courbe de dilution des nitrates en fonction de la chlorosité dans les
eaux de flot à l'embouchure • . • . . • • • . . • • • . . . . • • • • •
172
Fig. XI.12
- Courbe de dilution des nitrates en fonction de la chlorosité dans les
eaux de ruissellement à l'embouchure. • . • • • . • • • • • • • • ••
171

---

- 224 -
Fig. XI.13
- Variations saisonnières de l'ammoniaque à l'écluse et dans le marais
173
Fig. XI.14
- Variations saisonnières des nitrites à l'écluse et dans le marais.
173
Fig. XI.15
- Variations saisonnières des nitrates à l'écluse et dans le marais.
173
Fig. XI.16
- Courbe de dilution des nitrates dans les eaux de flot à l'écluse.
174
Fig. XI. 17
- Variations annuelles des bilans jusant-flot de NH4, N02, ~03 et des
volumes d'eaux..
•
• •
178
Fig. XI.18
- Variations des concentrations en NH4 à mi-étier au cours d'une marée
(8.09.82).
•
• • • •
• • • •
•
• • •
184
Fig. XI.I~, - Variations des concentrations en NH
au cours d'une marée (6.09.82).
185
4
Fig. xn~l
- Droite de dilution des phosphates dans les eaux de flot à l'embouchure
de l'étier de Lavau.
• • • • • • . • • • • • •
• • . •
191
Fig. XII.2
- Schéma récapitulatif des processus de solubilisation des phosphates.
192
Fig. XII.3
Variations des phosphates au cours de différentes marées à l'embouchure
194
Fig. XII.4
- Variations des phosphates au cours de différentes marées à l'écluse.
194
Fig. XII.5
- Variations saisonnières des phosphates à l'embouchure de l'étier de
Lavau, et à la Taillée
• • . . . •
. . . . •
• . .
196
Fig. XII. 6
Variations saisonnières des phosphates ~ l'écluse et dans le marais de
Lavau. . .
• . . •
•
..
• • •
196
Fig. XII. 7 - Variations des teneurs en phosphates dans le marais de Lavau
197
Fig. XII. 8 - Variations des phosphates au cours d'une marée à Cordemais
202
Fig. XII.9
- Variations des phosphates au cours d'une marée au Dareau •
202
Planche
39
Planche 2
47
Planche 3
93

---

-
225 -
Tab. III.1 - Précipitations! Savenay. • • • • • • • . • • . • • • •
33
Tab. III.2 - Volumes d'eau de précipitation dans le bassin versant de Lavau
34
Tab. III.3 - Volumes d'eau de précipitation dans le bassin versant de Cordemais
34
Tab. III.4 - Les précipitations au Pellerin. • ••
• . • • .
35
Tab. III.5
Amplitudes de la marée à l'embouchure et à l'écluse.
42
Tab. III.6 - Les courants maximaux de surface! l'embouchure.
42
Tab. III.7
Les courants maximaux de surface à l'écluse. •
49
Tab. III.S
Amplitudes de marée dans l'étier de Cordemais.
50
Tab. III.9 - Amplitudes de marée dans l'étier du Dareau . .
50
Tab. III.10- Les courants maximaux de surface dans l'étier de Cordemais.
51
Tab. III.11- Les courants maximaux de surface dans l'étier du Dareau.
51
Tab. III.12- Jaugeage de l'étier de Lavau, en aval de l'écluse. •
55
Tab. III.I3- Jaugeage de l'étier de Lavau, à l'embouchure
55
Tab. III.14- Jaugeage de l'étier de Cordemais, en aval de l'écluse. •
56
Tab. III.15- Jaugeage de l'étier de Cordemais, en son milieu. •
56
Tab. III.16- Jaugeage de l'étier du Dareau, en aval de l'écluse.
56
Tab. III.17- Jaugeage de l'étier du Dareau, en son milieu
56
Tab. II1.1S- Volumes d'eau transitant à l'embouchure.
57
Tab. III.19- Volumes d'eau transitant à l'écluse. • •
57
Tab. III.20- Volumes d'eau transitant dans l'étier de Cordemais au cours d'~ cycle
de marée • • • . • • . • • • • • • • • . . • . • .
• • • .
60
Tab. III.21- Volumes d'eau transitant dans l'étier du Dareau au cours d'un cycle de
marée. • • • • • . • • •
60
Tab. VIol
- Nature des M.E.S •••
SO
Tab. VI.2
- Les pourcentages des minéraux argileux
83
Tab. VI.3
Bilans hydriques et sédimentaires au cours d'un cycle de marée à l'em-
90
bouchure • • . • . • . • . • • . • •
. . . . • . •
• • • .
Tab. VI.4
Bilans hydriques et sédimentaires au cours d'un cycle de marée à l'écluse
90
Tab. VI.5
Variations saisonnières des M.E.S. dans le marais . . . .
95
Tab. VI.6
Bilan sédimentaire à l'embouchure au cours d'un cycle de marée rapporté
97
à un volume uni taire
• . • • • . • • .
. • • •
Tab. VI. 7
- Bilans sédimentaires des étiers de la Taillée et de Lavau en amont de
leur confluence. • .
• • . • •
• . . •
99
Tab. VI.S
- Bilans sédimentaires au cours d'un cycle de marée dans l'étier de
Cordemais. • • • • . • • • • • • •
. • • . • • • • • • •
100
Tab. VI.9
- Bilans sédimentaires au cours d'un cycle de marée dans l'étier du Dareau
101
Tab. VI.10 - Les M.E.S. dans les systèmes de Lavau, Cordemais et Dareau
. • . •
103
Tab. VI. 11 - Bilans sédimentaires au cours d'un cycle de marée dans les trois étiers
étudiés. . • • • . • . • • . • • • • . . . . • . • • • . •
• • • •
104
Tab. VII.I
Bilans des chlorures par cycle de marée à l'embouchure
115
Tab. VII. 2
Bilans des chlorures par cycle de marée à l'écluse
115
Tab. VII. 3 - Comparaisons de la chlorosité dans les systèmes de Lavau, Cordemais et
Dareau . . .
. • . . . . . •
. • . • . . . . . . . . • . . •
119
Tab. VIII.l - Comparaisons des pigments chlorophylliens dans les systèmes de Lavau,
Cordemais et Dareau. • . • • • • . • • • . . •
• . . • • . . . • .
127

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f
- 226 -
Tab. IX. 1
Bilans de l'oxygène dissous par cycle de marée à l'embouchure.
136
Tab. IX.2
Bilans de l'oxygène dissous par cycle de marée à l'écluse . •
136
Tab. IX.3
- Evolutions tidales et saisonnières de l'oxygène dissous dans le système
139
de Lavau . . . . . . . • . • . . • • . . • . . . . . .
Tab. IX.4
Comparaisons des pourcentages de saturation en oxygène dissous dans les
systèmes de Lavau, Cordemais et Dareau . . . . . . . . . . . . • . . . .
141
Tab. X.I
Bilans de la silice dissoute par cycle de marée à l'embouchure
154
Tab. X.2
Bilans de la silice dissoute par cycle de marée à l'écluse · ·
154
Tab. X.3
- Synthèse des variations de la silice dissoute .dans le sys tème de Lavau
156
Tab. X.4
- Comparaisons des teneurs en silice dissoute dans les systèmes. de Lavau,
Cordemais et Dareau. · · · · · · · · ·
· · · · · · · · ·
158
Tab. XI. 1
- Concentrations anormalement fortes en produits azotés au N, du marais du
5y1.
. . . . . . . . . . .
. . . .
. .
. . .
. . .
. . . . .
175
Tab. XI.2
Bilans quantitatifs des sels azotés au cours d'un cycle de marée
179
Tab. XI.3
- Indices de rétention (I.R) pour les sels azotés.
180
1
Tab. XI.4
- Bilan des composés azotés ~ l'écluse . • . • • .
181
Tab. XI.5
- Evolution des composés àzotés dans l~.système de Lavau, en période
1
estivale • . • . • . !
•
•
•
•
•
, ' .
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
182
Tab. XI.6
- Evolution des composés azot~~i4ans l~ système de Lavau, en période
hivernale. . . . . . .
. . • "....~'=,.'. .1. • • • • • • • ••
• • • •
183
Tab. XI. 7
Comparaisons des teneurs en ammoniaque. dans les systèmes de Lavau,
Cordemais
Dareau.
. '
et
· · · · · · · · . · · · · · ·
·
187
Tab. XI.8
- Comparaisons des teneurs en. nitrit~s dans les systèmes de Lavau,
Cordemais et Dareau.
· · · · · . · . · . · · · · .
· · · · · · · · 187
Tab. XI.9
Comparaisons des teneurs en nitrates dans les systèmes de Lavau,
Cordemais et Dareau. · · · · · · .
. ·
· · · ·
· · · ·
187
Tab. XII. 1
Bilans des phosphates par cyclle de marée à 11.embouchure.
199
Tab. XII.2
Bilans des phosphates par cycle de marée à l'écluse • .
199
Tab. XII.3
Evolutions tidales et saisonnières des phosphates dans le système de Lavau
201
Tab. XII.4 - Comparaisons des teneurs en phosphates dans les systèmes de Lavau,
Cordemais et Dareau. • • • . • • • • ••
• • . • • • • • • • • •
203

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RESUME
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Les échanges entre l'estuaire de la Loire et les zones margirt
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se font au sein des étiers où transitent des masses d'eau estuariennes ~~.t_"i
Les matières en suspension et différents paramètres physiques et ~1um;i'qÙe~ .
sont étudiés au cours des cycles de marée et annuels.
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Bien que les étiers fonctionnent d'une manière assez analogue à un Péi~st~1.~
ils o~t leur propre individ~~lité due à la présence de lar~e,s,~ièré$.,~n.av~..#?tie ~.
contmentaux en amont qUI mfluent fortement sur la quahte Qes eaux.;'-, i::... .:~,.
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Les M.E.S., les chlorures, l'oxygène dissous et les nutriments sont retèriusou~"
tés par les étiers vers l'estuaire ou les marais selon les périodes.
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"·L~·':·:~.;j .
Ces échanges entre l'estuaire et ses zones marginales, soumis à I;~ence de l'aèti.< .,'
vité microbiologique, s'avèrent fondamentaux pour l'équilibre dUt;:p~tème '~,et .~
l'évolution biologique, principalement en é t é . · "
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MOTS-CLES
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- Système estuaire/étier/marais
- M.E.S. - chlorosité - nutriments
- Variations tidales et saisonnières
- Bilans
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