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Quantifier les processus de remaniement sédimentaire procure une vision nouvelle du fonctionnement des écosystèmes benthiques de l'étang de Thau, lieu d'une importante production ostréicole. Afin d'évaluer les taux de bioturbation des sédiments de surface, des profils de deux traceurs radioactifs, le béryllium 7Be (T1/2 = 53 jours) et le thorium 234Th (T1/2 = 24.1 jours) ont été mesurés à partir de carottes sédimentaires prélevées entre décembre 2001 et décembre 2006. La sélection de plusieurs sites a permis de couvrir la diversité de l'étang de Thau : C4, T10, et T11 dans le bassin central, C5, T7 et T8 au niveau des secteurs ostréicoles, T2 et T4 à l'ouest du bassin, et T12 à l'est près de la zone industrielle. Le 234Th en excès (234Thxs ; i.e. apporté au sédiment par la sédimentation des particules) et le 7Be présentent des variations saisonnières de leurs activités et de leurs pénétrations dans le sédiment. Compte tenu des faibles taux de sédimentation reportés pour l'étang de Thau (0.1-0.4 cm par an), la pénétration à des profondeurs variables (de 1 à 8 cm) des deux radioéléments à courte durée de vie révèle un mélange efficace des sédiments superficiels en lien avec l'activité biologique. Les taux de bioturbation (Db) calculés au moyen des profils de 234Th en excès (234Th-Db) et de 7Be (7Be-Db) sont compris entre, Quantifying of sediment reworking processes provides new insights into benthic ecosystem functioning of the Thau lagoon, an important European shellfish farming area. In order to evaluate bioturbation rates of surface sediments, profiles of 7Be (half-life: 53 days) and 234Th (half-life: 24.1 days) were measured in cores collected since December 2001 to December 2006. Several sites were selected to sample the diversity of the Thau lagoon: C4, T10, and T11 in the middle of the lagoon, C5, T7 and T8 nearby oyster farming, T2 and T4 in the western edge, T12 in the eastern part closed to industry. 234Th in excess (234Thxs; i.e. supplied to sediment by settling particles) and 7Be both show seasonal variations in activities and in penetration within sediment. Taking into account the moderate sedimentation rates of the Thau lagoon, sites (0.1-0.4 cm per year), the penetration of both short-lived radionuclides to variable depths, from 1 up to 8 cm, indicates efficient biological mixing of upper sediments. Bioturbation rates (Db) to the distribution of excess 234Th (234Pb-Db) and of 7Be (7Be-Db) range between 1 and 35 cm2 y-1, depending on site and season. Surface sediment mixing of the Thau lagoon is primarily controlled by the quality of particle input, i.e. the food supply to the benthic fauna, mainly governed by the hydrological and seasonal conditions. But locally shellfish production is a key parameter that influences bioturbation through biodeposition.

Geochemica) models are excellent tools for the understanding of trace elements dynamics, in particular in complex environments like estuaries. Their aim is to reproduce numerically the biogeochemical processes observed in the field or laboratory. The development and the use of this kind of tool requires : - in-situ data on the distribution in space and time of the elements studied and relationship with the environmental variables. - experimental data (mainly based on the use of radioactive analogues of the studied elements) for evaluation of model parameters and the validation of model assumptions. The model must be capable not only of reproducing the distribution of metals between the dissolved and particulate phases, but also of evaluating the concentrations of various chemical species (especially those which are most bioavailable). The approach presented treats adsorption processes as a formation of complexes with functional surface groups (surface complexation model). The calculation of chemical species takes into account the presence of dissolved ligands. The model can integrate several types of "natural" particles (oxydes, particulate organic matter) and different types of surface sites. This approach requires the evaluation of various parameters (especially surface properties of natural particles). The usefulness and limits of this kind of approach are illustrated via an application with cadmium, cobalt and caesium using data collected in the Seine, Loire and Gironde estuaries.

In estuarine environment, cadmium has a nonconservative behavior. It can be present under various species: dissolved (mineral and organic complexes), colloidal and particulate forms (adsorbed, precipitated), or integrated by various mechanisms in the organisms. This distribution is the result of processes (physical, chemical and biological) which are controlled by many factors (salinity, pH, Eh, nature and concentration of suspended matter, primary production). Geochemical modeling is a very useful approach to understand the dynamics of this type of contaminant, especially in the complex systems which are the estuaries. A speciation model was used to simulate the measurements taken (dissolved and particulate Cd) during various cruises carried out in the Seine, Loire and Gironde estuaries. The model was built starting from the knowledge obtained on the field. Experiments (in laboratory and "in situ") were necessary to check the validity of the assumptions of the model and to evaluate certain model parameters which cannot be measured directly. The results of the validation indicate that in spite of its simplifications, the model reproduces in a satisfactory way the Cd dissolved / particulate distributions measured. With a predictive aim, this type of model must be coupled with a hydrosedimentary transport model., En milieu estuarien, le cadmium a un comportement de type non conservatif. II peut être présent sous différentes espèces : dissoutes (libre, complexes minéraux et organiques), colloïdales, particulaires (adsorbé, précipité...), ou intégrées par différents mécanismes dans les organismes. Cette distribution est le résultat de processus (physiques, chimiques et biologiques) qui sont contrôlés par de très nombreux facteurs (salinité, pH. Eh. nature et concentration des matières en suspension, production primaire...). La modélisation géochimique est une approche très utile pour comprendre la dynamique de ce type de contaminant, notamment dans les milieux complexes que sont les estuaires. Un modèle de spéciation a été utilisé pour simuler les mesures effectuées (Cd dissous et particulaire) lors de différentes campagnes réalisées dans les estuaires de la Seine, de la Loire et de la Gironde. Le modèle a été bâti à partir des connaissances acquises sur le terrain (mesures conjointes de Cd dissous et particulaire et des variables explicatives). Des expériences (en laboratoire et "in situ") ont été nécessaires pour vérifier la validité des hypothèses du modèle et évaluer certains paramètres du modèle non mesurables directement (par exemple : cinétique de l'adsorption, densité de sites surface, constante de complexation des sites actifs, fraction particulaire non échangeable...). La comparaison des résultats des simulations et des mesures indique que malgré ses simplifications, le modèle reproduit de façon satisfaisante le comportement de Cd lors du transit estuarien. Les écarts observés sont surtout liés à l'évaluation des paramètres de sorption des particules (notamment aux faibles salinités) et de la fraction de Cd particulaire échangeable (paramètre d'autant plus sensible que les teneurs en MES sont élevées). Dans un but prédictif, ce type de modèle doit être couplé a un modèle de transport hydrosédimentaire.