SequaMet 1.0 - Système expert sur la contamination métallique du bassin de la Seine

 
 

Pourquoi une système-expert sur la contamination métallique du bassin de la Seine ?

Comme dans tous les bassins fortement anthropisés, la Seine et son bassin sont soumis à des sources multiples de contaminations en métaux : industries, grandes villes mais aussi apports atmosphériques, sources agricoles diffuses. Le bassin comprend la quasi-totalité des pressions anthropiques à l’exclusion des rejets miniers.

Notre connaissance de l’état de cette contamination, avant la surveillance régulière démarrée vers 1980, est très fragmentaire et se limite à quelques études, surtout dans les années 70. Depuis cette date, le réseau national du bassin (RNB), les suivis aux prises d’eau potable, les relevés du service de la navigation de la Seine et du SIAAP ont pris en compte les transferts de métaux dans le milieu aquatique mais ces informations n’ont pas fait l’objet d’une intégration.

 

Depuis 1989, le programme de recherche scientifique coordonnée PIREN-Seine, initié par le CNRS et la délégation du bassin et soutenu, pour une très grande part, par des acteurs concernés par l’eau, sa qualité et sa gestion, au premier rang desquels l’Agence de l’Eau Seine Normandie, a graduellement développé une série d’études sur la contamination métallique, ses origines et ses processus tant dans la pluie, les effluents urbains, l’eau, les sédiments et quelques organismes aquatiques. Le PIREN-Seine a également développé des études hydrologiques et sédimentaires permettant d’établir des flux de matières en suspension et donc d’accéder à des bilans de transfert de métaux.

 

Parallèlement, les services de l’Agence de l’Eau et de l’Etat (DRIRE) ont développé des banques de données, en cours d’informatisation, sur les rejets des métaux domestiques et industriels, et le PIREN-Seine a lancé des travaux de recherche sur l’historique de la circulation des métaux dans le bassin, sur le plomb d’abord, puis le mercure. Le cycle des métaux dans un bassin fluvial comme la Seine est considérable et excède de plusieurs ordres de grandeur les transferts naturels par érosion des sols. La contamination du milieu résulte en quelques sortes des fuites de ces cycles et son histoire est archivée parfois dans les dépôts sédimentaires qui sont également en cours d’étude par le PIREN-Seine.

 

La mise en œuvre de la récente directive cadre européenne sur l’eau demande un état des lieux, une détermination des niveaux de référence, une estimation des tendances de la contamination qui doit être au moins sur quelques dizaines d’années, une spatialisation de la contamination, une estimation des flux excédentaires. Les « fuites du système » qui devront être comparées au flux général (une utilisation importante des métaux génère bien sur des fuites plus grandes que celles observées dans un bassin peu anthropisé).

Conception générale de SequaMet 1.0

La conception de cette application a fait l’objet d’un travail de synthèse concernant les différentes sources de contamination. La figure 1 propose une vue d’ensemble de l’architecture de SequaMet avec les objectifs principaux suivants :

 
  • Cartographie des fonds géochimiques des particules (Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn…) sur tout le bassin hydrologique,
  • Inventaire des sources de contamination,
  • Niveaux de contamination des particules (multi-indicateurs) et flux moyens,
  • Tendance et spatialisation de la contamination 1983-2003.
Architecture de SequaMet 1.0. Encadrés rouges : données brutes ; encadrés jaunes : données cartographiques ; encadrés noirs : données calculées par l’application. Principaux objectifs de cette version : Cartographie des fonds géochimiques des particules (Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn…) sur tout le bassin hydrologique, Inventaire des sources de contamination, Niveaux de contamination des particules (multi-indicateurs) et flux moyens, Tendance et spatialisation de la contamination 1983-2003.

Interfaces

 

Fenêtre cartographique de SequaMet 1.0.

 

La carte : Il s’agit de l’affichage principal où sont représentées les informations choisies.

Le navigateur : Il propose une vue générale du secteur étudié. Un rectangle rouge représente la zone affichée sur la carte principale.

Échelle : Elle s’actualise en fonction du zoom affecté à la carte.

 

La légende : Elle décrit les données affichables sur la carte. Si la case est cochée, l’information est affichée et vice versa. Il est possible de modifier la hiérarchie des couches les unes par rapport aux autres en déplaçant simplement chaque élément.

Les commandes :

Le pointeur ( ) permet la sélection du bassin d’étude, des stations… Il prend la forme d’une croix sur la carte,

- Les commandes de zoom sont présentes sous la forme de deux loupes (grossissement , rétrécissement ),

- Le globe ( ) permet une réinitialisation du zoom vers l’affichage complet de la carte,

- La main ( ) permet le déplacement de la fenêtre de vue sans modifier le zoom,

-L’outil information ( ) permet la sélection d'une station sur la carte en vue d'obtenir des informations sur la quantité de données existantes.

La Légende Active : Elle permet d’obtenir des informations sur les différents thèmes affichés à l’écran. Il suffit de sélectionner une couche dans le premier menu déroulant (« station_piren »), puis de définir le renseignement souhaité dans le second (« MEDIA »). L’information s’affiche ensuite directement lors du passage du pointeur sur la carte (« laisses_de_crues »).

Positionnement : La position du curseur en coordonnées Lambert II étendu est automatiquement renseignée et mise à jour lors des déplacements.

 

Autres exemples d'interface

 

Ecran d’analyse des flux de contaminants de SequaMet 1.0. Exemple des moyennes annuelles sur les données du SNS à la station de la Seine à Poses (1983-1998). Graphique du haut : Flux de Zinc en t/an ; Graphique du bas : Flux de MES en 103 t/an

 

 

Ecran d'analyse du bruit de fond géochimique de SequaMet 1.0

 

 

Ecran d’analyse graphique par variations temporelles de SequaMet 1.0 - écran graphique. Exemple des laisses de crues à trois stations. Cas du Plomb (1992-2004). Graphique du haut : analyses validées uniquement avec courbe de tendance ; Graphique du bas : analyses validées uniquement et valeurs guides de SequaMet.

 

 
Fichier(s) attaché(s)DateTaille
Fichier Guide technique de SequaMet 2.014/02/05 10:27 am10.49 Mo