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L’article ‘Zn/Pb concentration ratios emphasize spatiotemporal airborne metal dynamics in soils under different land use’ publié dans Water Air & Soil Pollution

Modèle théorique de dispersion des polluants depuis l’usine

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L’article ‘Zn/Pb concentration ratios emphasize spatiotemporal airborne metal dynamics in soils under different land use‘ par Van Oort, F. ; Monna, F. ; Garnier, S. vient d’être publié dans Water Air Soil Pollution. (2020)  231:109.

Il s’agit du dernier article traitant de la contamination métallique des sols autour de la fonderie, aujourd’hui fermée, de Mortagne du Nord. Ce projet a été initié par Folkert van Oort (INRAE, Versailles) il y a 20 ans. Près de 200 échantillons de sols, prélevés dans l’horizon de surface (0-30 cm), ont été analysés pour leurs teneurs en Pb et en Zn. Les dépôts atmosphériques en polluants émis depuis l’usine ont alors été modélisés en fonction de la distance à la source, mais aussi en fonction de l’utilisation des sols. Il s’avère que les rapports Zn/Pb sont très contrastés dans les sols arables, humides et forestiers, indépendamment de la distance à la source, tandis que les concentrations totales de Zn et de Pb, prises séparément, ne sont que peu discriminantes. Les rapports Zn/Pb  représentent un puissant indicateur sur la dynamique d’entrée / sortie des polluants métalliques mobiles et moins mobiles.

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L’article “New constraints on elemental and Pb and Nd isotope compositions of South American and Southern African aerosol sources to the South Atlantic Ocean” publié dans Chemie der Erde / Geochemistry

Emission de poussière en Patagonie

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L’article “New constraints on elemental and Pb and Nd isotope compositions of South American and Southern African aerosol sources to the South Atlantic Ocean.” par R. Khondoker, D. Weiss, T. van de Flierdt, M. Rehkämper, K. Kreissig, B.J. Coles, S. Strekopytov, E. Humphreys-Williams, S. Donga, A. Bory, V. Bout-Roumazeilles, P. Smichowski, P. Cid-Agüero, M. Babinski, R. Losno, F. Monna vient d’être publié dans Chemie der Erde / Geochemistry. 2018, 78, 372-384.

L’étude dirigée par Roulin. Khondoker et Dominik Weiss vise à mieux caractériser chimiquement les aérosols anthropiques et naturels émis en Amérique du Sud et en Afrique australe. En effet, il est nécessaire d’aborder cette question de l’origine des aérosols afin de mieux comprendre le rôle des métaux dans les cycles biogéochimiques de la partie australe de l’océan Atlantique. Les échantillons qui intègrent cette nouvelle base de données ont différentes origines: poussières au bord des routes à Buenos Aires, lichens de Johannesburg, sols de Patagonie, cendres volcaniques de la ceinture andine, aérosols de São Paulo…

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L’article “Centennial fertilization-induced soil processes control trace metal dynamics. lessons from a long-term bare fallow experiment” par van Oort et al. vient d’être publié dans la revue Soil Systems

Archive de sols depuis 1928 – INRA de Versailles

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L’article “Centennial fertilization-induced soil processes control trace metal dynamics. lessons from a long-term bare fallow experiment” par van Oort, F.; Paradelo, R.; Proix, Delarue, G.; Baize, D.; Monna, F.  vient d’être publié dans Soil Systems(2018) 2, 23.

L’essai dit des 42 parcelles de l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) a débuté à Versailles (France) en 1928 pour évaluer l’impact d’une application prolongée d’engrais et d’amendements sur la composition et les propriétés des sols. Ici, Folkert van Oort (folkert.van-oort@inra.fr) et son équipe établissent les bilans géochimiques d’éléments majeurs et traces sur des échantillons de surface prélevés entre 1929 et 2014 pour quatre groupes de traitements.

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L’article “Trace metals from historical mining sites and past metallurgical activity remain bioavailable to wildlife today” par Camizuli et al. publié dans Scientific Reports

Échantillonnage de sols dans les Cévennes

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L’article “Trace metals from historical mining sites and past metallurgical activity remain bioavailable to wildlife today” par Camizuli, E.; Scheifler, R.; Garnier, S.; Monna, F.; Losno, R.; Gourault, C.; Hamm, G.; Lachiche, C.; Delivet, G.; Chateau, C. & Alibert, P. vient d’être publié dans Scientific Reports. (2018) 8:3436.

Estelle Camizuli (camest9@gmail.com) vient de publier la dernière partie de sa thèse de doctorat traitant de l’écotoxicologie des mulots près des sites miniers abandonnés. Il s’avère que longtemps après que l’exploitation a cessé, les métaux contenus dans les sols continuent de contaminer les organismes vivants (ici les mulots sont utilisés comme bioindicateurs de la qualité des écosystèmes terrestres). Une corrélation négative est observée entre les indices de condition corporelle des animaux et la teneur en plomb. Ceci souligne l’effet délétère de ce métal sur le l’environnement, et cela sur le très long terme.

MISE A JOUR: L’étude vient d’être reprise dans le journal norvégien Morgenbladet. Télécharger l’article: Article_Morgenbladet.

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L’article “Lead isotopic fingerprint in human scalp hair: The case study of Iglesias mining district (Sardinia, Italy)” par Varrica et al., vient d’être publié dans Science of Total Environment

La mine de Monteponi en Sardaigne (megapolisomancy.org)

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L’article “Lead isotopic fingerprint in human scalp hair: The case study of Iglesias mining district (Sardinia, Italy)” par Varrica, D., Dongarrà, G., Alaimo, M.G., Monna, F., Losno, R., Sanna, E., De Giudici, G., Tamburo, E. vient d’être publié dans  Science of The Total Environment,  2018. 613–614, 456–461.

Daniela Varrica, Université de Palerme (daniela.varrica@unipa.it) et son équipe ont étudié l’impact sur les populations locales des nombreuses mines de Pb, Zn, Ag, Ba, etc. exploitées dès l’Antiquité dans le sud de la Sardaigne, notamment dans le district de Sulcis-Iglesiente. Les compositions isotopiques du Pb ont été mesurées dans les cheveux d’enfants vivants aux alentours des établissements miniers, et dans des sites exempts de toute minéralisation. Ces signatures isotopiques mettent en évidence un mélange complexe où des sources peu radiogéniques issues des minéralisations coexistent avec des sources plus radiogéniques provenant du bruit de fond régional. Sans surprise, le groupe d’enfants vivant aux alentours de Sulcis-Iglesiente est impacté de façon significative par l’activité extractive passée.

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L’article “Impact des anciens sites miniers et métallurgiques sur les ecosystemes actuels -synthèse des principaux résultats” par Camizuli et al. vient d’être publié dans la collection EDYTEM

Mine abendonnée dans les Cévennes

Mine abandonnée dans les Cévennes

pdfL’article “Impact des anciens sites miniers et métallurgiques sur les ecosystemes actuels -synthèse des principaux résultats” par Camizuli E., Monna F., Alibert P., Beis P., Bermond A., Bohard B., Delivet G., Gourault C., Guillaumet J.P., Hamm G., Labanowski J., Lachiche C., Losno R., Pereira A., Petit C., Revelli P., Scheifler R., Oort F. van. vient d’être publié dans la collection EDYTEM,  n° 17, 85-98.

Le Morvan et les Cévennes sont des massifs protégés pour leurs paysages et leur biodiversité exceptionnels. Cependant ces régions ont été le lieu d’activités minières et métallurgiques dès la Protohistoire. De telles activités peuvent affecter les écosystèmes de manière durable. Il est donc important de les localiser, puis de quantifier leur impact sur la faune et la flore. C’est cette thématique qu’Estelle Camizuli (aujourd’hui en post-doc à l’EPHE, e.camizuli@wanadoo.fr, https://ecamizuli.wordpress.com/) a poursuivi durant son doctorat à l’Université de Bourgogne (son manuscrit de doctorat est disponible ici: vol1, vol2). La présente synthèse propose une démarche pluridisciplinaire alliant archéologie, géochimie, écologie et écotoxicologie. L’application de méthodes statistiques empruntées à la prospection minière a permis de dresser des cartes de potentiel minier, afin de guider l’archéologue dans ses recherches de terrain. Des cartes de distribution spatiale des éléments traces métalliques ont été construites sur six sites (trois dans chaque parc). La biodisponibilité des éléments traces métalliques a été estimée à partir de l’étude de mulots, de truites et de mousses aquatiques, utilisées comme bioindicateurs. Une relation négative entre les indices de condition et la concentration en plomb dans les animaux, et dans certains cas une plus grande instabilité de développement a été mise en évidence, suggérant la présence d’effets délétères sur les organismes. L’impact des anciens sites miniers et métallurgiques est donc toujours décelable dans les écosystèmes actuels. Ces sites doivent être surveillés, notamment au sein des zones protégées supposées à tort exemptes de toutes contaminations anthropiques.

Le travail a été réalisé dans le cadre du projet :” Identification et impact des sites miniers abandonnés sur les écosystèmes aquatiques et terrestres actuels.” co-financé par le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER), le Conseil Régional de Bourgogne, l’Université de Bourgogne, le Parc national des Cévennes, l’Unité Mixte de Recherche 6298 ARTéHIS, le Ministère de l’Education Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, le Centre Archéologique Européen du Mont Beuvray. Le programme a été activement  soutenu par le Parc naturel régional du Morvan.

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L’article “Metals and metalloids in hair samples of children living near the abandoned mine sites of Sulcis-Inglesiente (Sardinia,Italy)” par Varrica et al. publié par Environmental Research

Mine à Iglesias (Vottorio Besso, 1887)

Mine à Iglesias (Vottorio Besso, 1887)

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L’article “Metals and metalloids in hair samples of children living near the abandoned mine sites of Sulcis-Inglesiente (Sardinia, Italy)” par Varrica, D., Tamburo, E., Milia, N., Vallascas, E., Cortimiglia, V., De Giudici, G., Dongarrà, G., Sanna, E., Monna, F. and Losno, R. vient d’être publié par Environmental Research, 34, 366–374.

Daniela Varrica, Université de Palerme (daniela.varrica@unipa.it) et son équipe ont étudié l’impact sur les populations locales des nombreuses mines de Pb, Zn, Ag, Ba, etc. exploitées  dans le sud de la Sardaigne depuis l’Antiquité. Les concentrations en 21 éléments chimiques ont été mesurées dans les cheveux de 144 enfants âgés de 11 à 13 ans, qui vivaient dans la région minéralisée de Iglesias, et sur l’île de Sant’Antioco où aucune exploitation minière n’a pris place. Des différences nettes concernant un grand nombre de polluants : Ag, Ba, Cd, Cr, Ni, Pb, Rb, Sb, U, V, et Zn ont été observées; les habitants d’Iglesias et des alentours étant, comme on pouvait s’y attendre, les plus exposés. Les métaux et métalloides issus des déchets miniers et des sols pollués sont inhalés sous forme de poussières, mais ils peuvent également intégrer les organismes par contact ou via la consommation d’eau et de nourriture notablement enrichies. De telles zones ne sont pas rares. Elles doivent faire l’objet d’une surveillance accrue afin d’évaluer précisément le risque qu’elles représentent en termes de santé publique.

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Géochimie environnementale et archéologie – M2 AGES

Géochimie environnementale et archéologie (2h CM / 2h TD)

Histoire de la métallurgie via une approche environnementale

  • Approche Environnementale – principe
  • Le plomb – caractéristiques
  • Les tourbières comme archives environnementales
  • Un premier exemple: le Morvan
  • Un deuxième exemple: le Pays Basque
  • Conclusion

Mines et cartes de prospectivité

  • Principes du Stream Sediment Sampling
  • Cartes de prospectivité
  • Évaluation du modèle
  • Conclusion

Impact des mines anciennes sur l’environnement actuel

  • Les sites
  • Résultats
  • Conclusion

Recherche de la provenance des objets sur une base isotopique

  • Principe de la méthode
  • Situations propices
  • De nombreuses limitations
  • Conclusion

Le Matériel


Ressources et liens utiles

Un film où Janet Montgomery présente son travail archéologique en utilisant les isotopes.

Un article de review sur la méthode isotopique (Komarek et al. 2008)

Un article sur l’utilisation des tourbières comme archives environnementales (ici).

Un article sur les cartes de prospectivité minière dans le Morvan (ici).

Un article sur la contamination de la faune par les mines anciennes (ici).

La base de données isotopique OXALID, Oxford Archaeological Lead Isotope Database


Bibliographie spécialisée

Principles of Isotope Geology, Gunter Faure, Relié: 608 pages,  Editeur : John Wiley and Sons ;  2nd Revised edition, Langue : Anglais.

Incontournable: la bible de la géochimie isotopique

La Géochimie, Françis Albarède, Relié: 190 pages,  Editeur : GB/ Archives contemporaines, Langue : Français

Très bon livre, assez dense.