Evolution des minéraux de haute coercivité dans les MES le long de la Seine

Les Figure V.3a, b, et c représentent respectivement l’évolution du S-ratio, des composantes C3 et Axe> 0,3 dans la Seine d’amont en aval. Sur chaque profil, chaque point

représente une mesure par site. Lorsqu’on sépare la Seine en trois segments et que la valeur moyenne de chaque paramètre est considérée pour chacun de ces segments de la rivière, une tendance s'observe, bien que la variabilité de ces valeurs moyennes basées sur une mesure unique par site soit relativement grande. Le premier segment (ligne pointillée verte) correspond aux échantillons de la Seine de Marnay (site 2) jusqu’à l’entrée de Paris (12), soit la Seine avant l’agglomération parisienne. Le deuxième segment (ligne rose) correspond aux échantillons prélevés de la sortie de Paris jusqu’à Bougival (sites 13 à 16), soit jusqu’à avant la confluence de l’Oise. Le dernier segment (ligne bleue) représente la Seine après la confluence de l’Oise, soient les sites d’Andrésy, Denouval et Amfreville (sites 18, 19 et 20). Les valeurs des affluents (triangles sur la Figure V.3) ne sont pas prises en compte pour l'instant car certains comme l’Orge ou l’Oise sont susceptibles de ne pas être représentatifs de l’évolution d’amont en aval de l’occupation de la Seine.

Le S-ratio (Figure V.3a) du premier segment (avant Paris) est en moyenne de 0,92. Le deuxième (de Paris à l’Oise) a un S-ratio moyen légèrement plus élevé (0,96). Le troisième (après l’Oise) a un S-ratio moyen similaire à celui du premier segment (0,92). Les S-ratios des affluents Aube, Yonne, Loing, Marne et Oise se rapprochent de la moyenne des parties de la Seine hors agglomération parisienne : de 0,89 à 0,93. Le site de l’Orge à Viry-Châtillon (site 8) a le S-ratio le plus élevé : 1,00. Le S-ratio ne détecte donc pas de fraction magnétique de coercivité supérieure à 0,3 T dans l’Orge.

La proportion de la composante C3 (Figure V.3b), est en moyenne plus élevée dans le premier

segment (11 %) que dans le 2e segment de la Seine (7 %). A la différence du S-ratio, la proportion moyenne de la composante C3 dans la Seine à la sortie de l’agglomération (7 %)

correspond à celle du deuxième segment et non du premier, mais les valeurs des 4 points étant très variables (entre 3 et 15 %), la représentativité de la moyenne n’est probablement pas fiable. Les échantillons des affluents Aube, Yonne, Loing, Marne et Oise présentent une composante C3 de proportion similaire à celle de la Seine avant Paris : de 8 à 13 %. La

proportion de celle de l’Orge est faible (5 %), plus proche de celle de la Seine au sein de l’agglomération parisienne.

La valeur moyenne de la composante Axe> 0,3 (Figure V.3c) du deuxième segment ne peut être

estimée car il n’est représenté que par l’échantillon de Bougival VNF (site 15) pour lequel cette composante participe pour 8,6 % à l’IRM totale. Les moyennes des premier et troisième segments sont proches (respectivement 9,0 et 8,6 %) mais la variabilité intra-segment (1 à 3 % selon le segment) telle qu’elle ne permet pas d’interpréter de si petites différences. Concernant les affluents, les valeurs sont similaires à la moyenne de la Seine avant l’agglomération. La proportion de la composante Axe> 0,3 est la plus élevée dans l’échantillon

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Figure V.3: Variations de la coercivité au sein de la fraction magnétique dans les MES de la Seine (mesures effectuées sur les échantillons sélectionnés). Les paramètres sont reportés pour chaque site en fonction de la distance de celui-ci à la source (a) : S-ratio. (b) : composante C3 de l’IRM. (c) : composante Axe>0,3 de la désaimantation thermique 3-axes. La flèche horizontale bleue en haut des figures représente la Seine dans son sens d’écoulement d’amont (droite) en aval (gauche), les affluents et l’agglomération parisienne. Les triangles correspondent aux échantillons des affluents. Les losanges verts représentent les échantillons de la Seine jusqu’à l’entrée de Paris (sites 2 à 12), les losanges roses, ceux de la Seine de la sortie de Paris à l’amont de la confluence de l’Oise et les bleus, la Seine après la confluence de l’Oise. Les droites en pointillé représentent la valeur moyenne de chaque segment de la Seine et le fond transparent, l’écart-type. Les échantillons de 2015 et de Bougival Pointe ne sont pas inclus dans la figure (c) car la désaimantation thermique n’a pas été effectuée sur ces échantillons. Les points représentent des mesures uniques pour chaque site.

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La variabilité spatiale de la fraction minérale de haute coercivité ne semble donc, dans l’ensemble, pas suffisante pour permettre des interprétations fiables. Les S-ratios et les composantes C3 de l’IRM semblent toutefois montrer une distinction entre 1) les échantillons

de la Seine et des affluents à l’entrée de Paris et 2) ceux de la rivière urbaine de l’Orge et de la sortie de Paris jusqu’à l’Oise. Ces derniers ont en général une proportion de minéraux de basse coercivité (magnétite) plus élevée. En d’autres termes, les MES de la Seine et de l’Orge qui traversent les milieux qui sont susceptibles d’être les plus affectés par l’urbanisation et l’industrie (Thévenot et al., 2009; Le Pape, 2012) possèdent une minéralogie magnétique plus homogène dans laquelle les minéraux de basse coercivité dominent. A la sortie de l’agglomération (après l’Oise) : les paramètres minéralogiques ne permettent pas de déterminer si la pression de l’agglomération diminue et si la proportion de magnétite dans la fraction magnétique diminue également.

En général, la magnétite est le minéral obtenu et émis par l’industrie lors de la combustion (Chaddha & Seehra, 1983; Jordanova et al., 2004) et la fraction magnétique des milieux impactés par l’émission de combustibles industriels est souvent enrichie en magnétite (Strzyszcz et al., 1996; Dong et al., 2014a). Il est donc possible que ce soit également le cas des MES de la Seine, dont la fraction magnétique naturelle, (qui comporte alors la magnétite et probablement l’hématite et la goethite) est masquée par les apports industriels (qui sont enrichis en magnétite) lorsqu’elle traverse les milieux fortement urbanisés.

Dans l’ensemble, les outils de caractérisation minéralogique permettent d’observer des tendances associées aux pressions urbaines et industrielles, mais ces tendances sont bruitées. De plus, les trois segments ne correspondent pas aux limites de l’agglomération parisienne qui, en amont, commence avant la confluence de la Marne (Bastié, 1959) : les 3 derniers points du premier segment (sites de Villeneuve, Alfortville et Paris) font partie de l’agglomération parisienne (Figure V.3) et montrent une signature généralement plus proche de celle de la Seine en amont de l’agglomération. De ce fait, la qualité des résultats portés sur la caractérisation des variations de minéralogie magnétiques dans le bassin de la Seine reste difficile.