L’impacte de les descàrregues de la Planta de Tractament d’Aigües Residuals de Cortiou en la Badia de Marselha (Hidrodinàmica mediterrània, 17/2018)

Marselha és la principal ciutat i port d’Occitània. Si comptem tota l’àrea urbana, que inclou Ais, parlem de 1.700.000 habitants. Es troba entre les deu conurbacions més importants del litoral mediterrani. També és encara un important centre industrial. A Cortiou hom troba la Planta de Tractament d’Aigües Residuals que serveix tota la conurbació. No cal dir de la rellevància d’aquest centre per pal·liar la contaminació urbana i industrial de la Mar Mediterrània, bo i més si pensem en el Massís de les Calanques, declarat parc nacional l’abril del 2012. Per valorar els impactes ambientals cal tindre present una munió de factors, entre els quals la hidrodinàmica hi juga un paper rellevant. Investigadors de l’Institut Mediterrani d’Oceanologia (MIO), encapçalats per Bertrand Millet, publiquen a PLoS One una recerca sobre l’impacte de les partícules descarregades des de la Planta de Cortiou en la Badia de Marselha, i observen com les intrusions del Corrent del Nord fan arribar a aquestes partícules fins els indrets més vulnerables.

L’arxipèlag del Frieu, a la Badia de Marselha

Oceanologia marsellesa

Bertrand Millet és ensenyant i investigador a la seu del MIO de Luminun, en el cor del massís de las Calancas. Fa part de l’Equip 1, el d’oceanografia física, litoral i costanera.

Christel Pinazo pertany al mateix equip. Daniela Banaru, del MIO, pertany a l’equip 5, el d’Ecologia Marina i Biodiversitat, i investiga les xarxes tròfiques del Golf de Lleó. Rémi Pagès fa la tesi doctoral dins l’equip I sobre la productivitat dels ecosistemes marins de la Mediterrània. Pierre Guiart és membre del MIO.

Ivane Pairaud és oceanògrafa física de l’Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer (Ifremer).

Aquesta recerca sobre l’impacte de la Planta de Cortiou fou concebuda per Bertrand Millet i Christel Pinazo. La recerca fou finançada pel projecte de Millet en la Universitat d’Ais-Marselha i en l’Institut Pytheas. Pinazo, Banaru, Pagès i Guiart participaren en l’obtenció de dades. Les dades meteorològiques provenien de Meteo France. En l’anàlisi formal participaren Pagès i Guiart, que comptaren amb el suport del personal de “càlcul intensiu” de l’Institut Pytheas, entre ells M. Libes i C. Yohio. La investigació la tiraren endavant Millet, Pinazo, Banaru i Pairaud. Millet redactà l’article, que fou revisat lingüísticament per Michael Paul. Fou tramès a PLoS One el 25 de setembre del 2017. L’edició anà a càrrec de João Miguel Dias, de la Universidade de Aveiro, i comptà amb tres revisors. La versió definitia fou acceptada el 19 de març del 2018, i l’article fou publicat el 25 d’abril.

La conurbació de Marsella, com totes les grans ciutats litorals, constitueix una important font de contaminació per a la Mar Mediterrània: metalls, contaminants orgànics, etc. La planta de tractament d’aigües residuals de Cortiou sotmet a tractaments físics i biològics una part d’aquestes entrades. La precipitació mitjana anual a Marselha és de 515 mm, una part substancial de les quals cau en forma de ruixats tempestuoses, moment en el que el flux d’aigua excedeix la capacitat de la planta, la qual cosa implica arriben a la badia aigües sense tractar. En el període de 2001-2007, hom calculava la descàrrega a matèria particulada en suspensió en aigües sense tractar entre 456 i 1450 tones anuals.

Aquestes partícules carregades de metalls i de contaminants orgànics constitueixen un impacte ambiental per a la Badia de Marselha. Hom ha investigat la dinàmica de distribució d’aquestes partícules, en la qual tenen el màxim protagonisme els vents. També hi contribueix, quan va crescut, la descàrrega del Roine. Un altre factor el constitueix el Corrent del Nord que s’abat sobre la plataforma continental al sud de Marselha en tres tipus d’intrusions:
a) intrusions sota un règim estable de vents del SE.
b) intrusions sota vents de NO.
c) intrusions que es produeixen quan un fort vent de NO és seguit per ventades de SE.

Millet et al. volen específicament valorar l’impacte de les descàrregues de la Planta de Tractament d’Aigües Residuals en la qualitat de l’aigua de les badies de Marselha. Hi fan servir un model lagrangià de transport de partícules en situacions d’intrusió del Corrent del Nord.

Mapa de la Badia de Marselha. S’assenyala amb un punt vermell la localitat de la Planta de Tractament d’Aigües Residuals. S’indica amb un estel vermell l’estació Julio, situada a 100 metres de profunditat, que mesurà les intrusions del corrent del Nord entre febrer del 2012 i abril del 2015. Es marquen amb quadrats negres 10 àrees vulnerables: ports, platges, piscifactories, barreres artificials, estació de monitorització de la qualitat de l’aigua (Somlit).

El model MARS3D

Millet et al. utilitzen el model MARS3D en una graella horitzontal que s’estén des de la Boca del Roina fins a Tolon, amb una resolució espacial de 200-400 m i temporal de 30-60 s. La base d’aquest model és la circulació general de la Mediterrània Nord-Occidental, tenint en compte l’impacte de la descàrrega del Roina.

Per calcular les trajectòries lagrangianes de les partícules en suspensió fan servir el programari Ichthyop. Les partícules foren considerades com a passives i conservadores, sense cap transformació biogeoquímica ni cap velocitat de flotació/enfonsament.

La natura de la matèria orgànica particulada es pot escatir a través de les ratios isotòpiques de carboni (13C/12C; δ13C) i de nitrogen (15N/14N; δ15N). Els valors per al fitoplàncton marí són diferents dels valors corresponents als detritus transportats pel riu. De la planta de tractament d’aigües residuals surt una matèria orgànica particulada formada per partícules petites (2-6 mm), amb una concentració de 2·105 partícules per microlitre, la majoria de les quals són partícules de detritus i bacteris.

Dues intrusions del corrent del Nord: 17 de juny del 2008 i 15 d’octubre del 2011

Introduint en el model dades meteorològiques i de l’estació Julio, Millet et al. reprodueixen la situació en dues intrusions del corrent del nord. Una és la iniciada el 17 de juny del 2008 i l’altra és la iniciada el 15 d’octubre del 2011.

En la intrusió del juny del 2008, aquest fenomen promou que les partícules alliberades des de la Planta de Tractament d’Aigües Residuals s’enfonsin amb relativa rapidesa fins a uns 40 m. En la situació d’octubre del 2011, les partícules procedents de la Planta tendien a romandre en la superfície i eren transportades ràpidament cap a l’arxipèlag dau Frieu, on arribaven en menys d’1 dia.

Camps de corrent (fletxes) i temperatura (color) el 25 de juny del 2008 (a) i el 15 d’octubre del 2011 (c). Les dues situacions provoquen canvis substancials en la distribució i fondària de les partícules (b, 25 de juny del 2008; d, 15 d’octubre del 2011) emeses des de la Planta de Tractament d’Aigües Residuals

Les dades del model són contrastades amb mostres recollides en el mateix període en l’estació Somlit.

Quadre comparatiu de les ratio isotòpiques de carboni i de nitrogen per diferents procedències de matèria orgànica particulada.

L’impacte potencial de les partícules en suspensió procedents d’aigües residuals urbanes

Millet et al. reconeixen el caràcter esquemàtic del seu estudi. Al capdavall se centren en dues ocasions d’intrusió del corrent del nord en les badies de Marsella (15-28 de juny del 2008; 15-18 d’octubre del 2011). Aquestes intrusions alteraren tota la columna d’aigua. Ho feren de manera diferent, ja que el règim de vents era diferent en un cas i en l’altre. En la de juny del 2008, la intensitat dels vents de SE era superior a la d’octubre del 2011.

El model mostra una diferència en l’impacte de l’efluent de la Planta en les badies del nord i del sud de Marselha.

Esquema de connectivitat del transport vertical (a) i horitzontal (b) de partícules procedents de la Planta de Tractament d’Aigües Residuals de Cortiou en la Badia de Marselha

L’impacte d’aquestes partícules es pot resseguir d’acord amb les ratios isotòpiques de carboni i de nitrogen. Una bona part de les partícules procedents de les aigües residuals tractades és incorporat pel nanofitoplàncton, base d’una xarxa tròfica que inclourà tant el zooplàncton com els organismes filtradors del bentos.

La modelització mostra que la platja de Niolon pot rebre en condicions d’intrusió de la corrent del nord partícules d’origen residual. Això té una rellevància sanitària donada la popularitat de l’indret com a lloc de bany i d’immersió. En contrast, l’Àrea Marina Protegida de Rouet sembla quedar fora sempre de la distribució d’aquestes partícules. Tampoc no semblen arribar a Joliette, on el problema ambiental és més aviat el tràfic marítim d’aquest port comercial.

Al SE de Frieu hi ha activitats de piscifactoria que sí poden veure’s afectades per les partícules d’origen residual. Això val també per a les zones properes amb activitat pesquera de caràcter esportiu. Les zones de bany del sud de Marselha (Propheta, Prado, Madrague) quedarien fora de l’àrea de distribució d’aquestes partícules.

El més remarcable de l’estudi de Millet et al. és la rellevància de transport de partícules sub-superficials, a uns 20 metres de fondària. És cert que el transport a fondària superior és negligible, però fins ara les modelitzacions en situacions semblants s’havien centrat en el transport des d’aigües superficials (<10 metres de fondària). A. Petrenko, del MIO, estima que la freqüència d’intrusions de Corrent del Nord a la Badia de Marselha és de 1-2 per mes, amb durades de diversos dies. És en aquests moments on seria més necessària una monitorització de les aigües a diferents fondàries. El seguiment de la matèria orgànica particulada a través de la seva composició isotòpica de C i de N, en oferir informació sobre el seu origen, ajuda a la detecció i predicció de possibles episodis de risc.

Lligams:

Unexpected spatial impact of treatment plant discharges induced by episodic hydrodynamic events: Modelling Lagrangian transport of fine particles by Northern Current intrusions in the bays of Marseille (France). Bertrand Millet, Christel Pinazo, Daniela Banaru, Rémi Pagès, Pierre Guiart, Ivane Pairaud. PLoS One 13:e0195257 (2018).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: