pour l’étude du comportement et du devenir des polluants flottants déversés dans l’eau de mer
III.3 Campagne en mer
III.3.1 Présentation
Une campagne en mer, baptisée "Palmor", a été organisée par le Cedre et la Marine Nationale, dans le but d’acquérir des connaissances nouvelles sur le comportement en mer des huiles végétales. Elle repose sur les moyens navals de la Marine Nationale, qui met plusieurs bâtiments à disposition, dont un supply équipé pour la lutte anti-pollution, sur les compétences du personnel et les moyens techniques du Cedre ainsi que sur l’avion de télédétection des Douanes françaises. Une coopération internationale avec AEA Technology (G.B.), qui a participé à la mise au point des techniques analytiques et le Marine Pollution Control Unit (M.P.C.U.) britannique, qui a effectué des survols aériens afin de tester son matériel de détection des pollutions, a donné toute son ampleur à cette expérimentation.
Cette campagne a eu lieu en deux temps pour des raisons météorologiques. La première partie s’est déroulée les 19 et 20 octobre 1998, au large de Roscoff (Finistère). Elle a permis le déversement de quatre nappes simultanément (fuel 50/50, huile de soja, huile de ricin et huile de palme), afin de comparer leurs étalements et dérives. Puis de l’huile de ricin a été déversée seule, afin de faire des prélèvements pour évaluer l’émulsification et la dispersion de cette huile.
La deuxième partie de l’expérimentation s’est déroulée le 4 mai 1999 au large de l’île de Sein (Finistère). Elle a permis le déversement d’huile de soja afin d’évaluer son émulsification et sa dispersion en milieu naturel.
Il est bien sûr regrettable au plan scientifique que des contraintes techniques aient empêché l’expérimentation de se faire dans sa totalité au mois d’octobre. En effet, les conditions environnementales n’étant pas identiques pour tous les déversements, il sera plus difficile de comparer les résultats. Néanmoins, les mesures de vent, température et courant effectuées sur zone devraient permettre de corréler les différentes mesures.
III.3.2 Produits
Les caractéristiques des produits déversés sont présentées dans le tableau ci-après.
Produit Caractéristiques à 20 °C d s (%) Vp (kPa) ν (cSt) Tf (°C) Comportement huile de ricin 0,96 - - 1160 -17 Fp
huile de soja brute 0,92 - - 78 -15 Fp
huile de palme 0,90 à 40 °C - - 30 à 50 °C 38 F (solide) fuel 50/50 0,95 - 0,7 à 40 °C 350 -9 FE
tableau 9 : caractéristiques des produits déversés lors des expérimentations en mer
Les huiles de soja et de ricin sont les mêmes que celles utilisées lors des essais en laboratoire et en polludrome. On peut rappeler qu’elles ont été choisies en fonction de leur viscosité, l’huile de soja présentant une viscosité proche de celle de la majorité des huiles végétales et l’huile de ricin étant la seule huile présentant une viscosité si élevée. L’huile de pin, de viscosité très faible, n’a pu être déversée pour des raisons de coût trop important. L’huile de
palme, solide à température ambiante, doit permettre d’évaluer la dispersion de ce type d’huile dans la colonne d’eau. Ces trois huiles présentent des solubilités et pressions de vapeur négligeables à température ambiante. Enfin, le fuel 50/50 sert de référence, le comportement des pétrole étant mieux connu que celui des huiles végétales. Sa solubilité est également négligeable.
III.3.3 Principe
La première partie de l’expérimentation consiste en quatre déversements simultanés : l’huile de soja, l’huile de ricin, le fuel 50/50 et l’huile de palme. Les trois premiers produits sont stockés dans des cuves équipées d’un système de flottabilité et d’un flotteur qui les maintient quelques mètres sous la surface et permet de les récupérer après qu’elles aient sombré (Cf. photo 3 et photo 4).
photo 3 : mise à l’eau d’une cuve photo 4 : vue de la cuve avec système de flottabilité et flotteur
Les cuves sont disposées à intervalles réguliers sur un axe perpendiculaire à la direction du vent, leur couvercle est ôté et elles sont coulées simultanément (Cf. annexe 1.8). Les produits s’étalent alors en surface. Au même moment, l’huile de palme chauffée est déversée par pompage à partir du pont du navire. L’étalement des nappes est mesuré grâce aux survols aériens des Douanes françaises et du M.P.C.U., à l’aide de capteurs embarqués (Side Looking Airborne radar (SLAR), détecteurs à infra-rouge et ultra-violets). La dérive des nappes est suivie grâce à des bouées munies d’un émetteur, et conçues pour dériver de la même manière que les nappes. De plus, une bouée Marisonde permet de relever les températures de l’eau et de l’air, ainsi que la vitesse du vent. Aucun prélèvement n’est effectué au cours de cette partie de l’expérimentation afin de ne pas perturber les nappes, excepté dans la nappe d’huile de palme, car il n’était pas possible techniquement de déverser deux fois de suite ce type d’huile.
La deuxième partie de l’expérimentation est consacrée aux prélèvements. Chaque huile est déversée seule, de la même manière que dans la première partie, afin que le déversement soit le plus instantané possible. Des prélèvements d’émulsion, à l’aide d’entonnoirs munis de vannes permettront de mesurer la teneur en eau. Des prélèvements dans la colonne d’eau sont réalisés à l’aide de pompes immergées à trois profondeurs : 1 m, 2 m et 4 m. Les échantillons sont récoltés dans des flacons en verre de 1 litre. La position des prises d’échantillons est repérée visuellement, relativement à la position de la nappe. Les échantillons sont neutralisés à bord et traités au laboratoire, au retour à terre (Cf. annexe 1.8).
III.3.4 Analyses
III.3.4.1 Echantillons d’émulsion
La mesure de la viscosité des émulsions n’a pu être réalisée à bord par manque de personnel. Ce paramètre n’est donc pas disponible car l’instabilité des échantillons ne permettait pas d’attendre le retour à terre pour effectuer la mesure.
La teneur en eau est mesurée au retour au laboratoire selon le protocole analytique présenté dans le paragraphe III.1.4.2.3. et tiré de la norme NF T 60-113 de mai 1970 : "Détermination de la teneur en eau dans les pétroles et dérivés" (AFNOR, 1970a).
III.3.4.2 Echantillons d’eau
L’huile contenue dans les prélèvements d’eau est extraite par de l’hexane (Cf. annexe 1.8) puis transestérifiée selon la micro-méthode présentée dans le paragraphe III.1.5.3.2. Cette solution est alors analysée en CPG, comme décrit dans le paragraphe III.1.5.3.3.