LA DYNAMIQUE DES ECHANGES


Difficulté du problème

Equilibres dynamiques dans l'eau

Equilibres dynamiques sédiment / eau


 

Difficulté du problème

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Toutes les méthodes qui tendent à définir des compartiments, ne doivent pas oublier de tenir compte de la dynamique des échanges.

Il n'y a que sous certaines formes que le phosphore est assimiliable par les végétaux (en particulier orthophosphate libre dissous ). Mais toute forme de phosphore est suceptible d'evoluer vers une forme biodisponible.

Ainsi si la concentration en orthophosphate est faible, il ne faut pas pour autant négliger les risques d'eutrophisation. Car si la cinétique fait que l'orthophosphate se regénère très vite, les végétaux et les bactéries auront une reserve importante en phosphore biodisponible .

Mais le nombre de réactions possibles et de paramètres physico-chimiques, les cinétiques rendent le problème très délicats.

 


Equilibres dynamiques dans l'eau

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Le phosphore dissous et le phosphore particulaire sont en équilibre chimique permanent. Le phosphores dissous et le phosphore particulaire contienent de nombreuses formes chimiques du phosphores (complexes, precipités avec des hydroxydes métalliques...) qui toutes interagissent.

L'orthophosphate peut-être assimilé par les algues et est à chaque instant en equilibre dynamique avec l'orthophosphate des composés chimiques solides, cristallins ou amorphes. De ce fait, la concentration en orthophosphate, à un moment donné, dépendra de la température, du pH qui agit sur la solubilité des complexes formés et du potentiel redox qui agit sur la valence ionique de certains éléments métalliques (fer,manganèse).


Equilibres dynamiques sédiment / eau

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Il y échange de phosphore entre les sédiments et l'eau. En général, il s'etablit un relargage de phosphore dissous, des sédiments vers la colonne d'eau. Ce flux obeit globalement à la loi de diffusion de Fick mais à l'interface sédiment-eau, les phénomènes de transfert se compliquent.

Lorsque l'on calcule les flux à partir des gradients de concentrations et des coefficients de diffusion physique (loi de Fick), les résultats sont souvent bien inférieurs aux transferts mesurés. C'est que l'activité des invertébrés (Chironomides, Oligochètes) ou bioturbation, entraîne le remplacement des échanges diffusifs par des échanges convectifs beaucuop plus efficaces. Le coefficient de transfert passe de 4.10-6 cm2.s-1 (diffusion moléculaire) à plus de 50.10-6 (diffusion turbulente).