Thèse Etude Intégrée des Flux de Microplastiques des Têtes de Bassins à la Loire Focus sur la Métropole Orléanaise H/F - 45

Établissement : Université d'Orléans
École doctorale : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU
Laboratoire de recherche : ISTO - Institut des Sciences de la Terre d'Orléans
Direction de la thèse : Anaëlle SIMONNEAU ORCID 0000000161944812
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-05T23:59:59

Largement étudiée en milieu océanique (Law et al., 2020; Hoellein and Rochman, 2021), la pollution plastique « terrigène », composée de fibres totales (c'est-à-dire synthétiques et non synthétiques), particules de plastiques et particules de pneus et de polymères de nature différentes (polystyrène, polypropylène, polyéthylène, PVC...), est aujourd'hui reconnue comme l'une des contaminations émergente et ubiquiste du XXIe siècle dans les espaces urbains (Imbulana et al., 2024) comme non artificialisés (Allen et al., 2019). En contexte continental, les rivières sont identifiées comme des pourvoyeurs majeurs des pollutions aux microplastiques (MPs, Dhivert et al., 2022 ; Pessenlehner et al., 2024) et les plans d'eau de type étang/lac comme des zones propices à leur piégeage (Boucher et al., 2019). A l'échelle mondiale, depuis la production de matières plastiques, Hoellein and Rochman (2021) précisent que seuls 9% des plastiques émis entre 1950 et 2015 ont été recyclés et 12% incinérés, estimant que les 79% restant ont été directement rejetés dans l'environnement via les réseaux d'eaux usées et pluviales, incluant les rejets issus de stations de traitement des eaux usées et les ruissellements urbains (Beheshtimaal et al., 2024). Les enjeux scientifiques connexes sont donc nombreux et soulignent que la réduction à la source des émissions de MPs nécessite d'étudier leurs origines/sources en tenant compte de la variabilité de leurs transferts spatio-temporels (Chifflard et al., 2024) en lien avec l'hydrologie et la morphologie des bassins versants (Hoellein and Rochman, 2021) et des cours d'eau (Beaumont et al., 2024) ; la nature complexe des types de MPs pouvant être piégés et/ou transportés (Allen et al., 2019; Dhivert et al., 2022). Pour quantifier au mieux les flux de MPs, les études démontrent donc que c'est le continuum eau-sédiment de la rivière (Windsor et al., 2019), à l'échelle du bassin versant (Hoellein and Rochman, 2021), qui nécessite d'être appréhendé. En effet, Beaumont et al. (2024) ont démontré que les MPs font partis du cortège de particules en transit dans les hydrosystèmes (i.e. les matières en suspension et les charges de fond) et que, comme pour tout autre type de particules d'origine naturelle , leurs formes/types (i.e. fibres totales, sphères , fragments) et leurs propriétés de surface (groupement fonctionnel, charge, etc.) peuvent notamment influencer leur transport et leur rétention dans le lit du cours d'eau.

Cette thèse s'inscrit dans le programme « Stop aux Plastocs » et vise à obtenir des résultats qui auront des retombées opérationnelles pour les partenaires du projet, avec non seulement une compréhension mécaniste des flux de MPs (i.e. lesquels, quand, où) mais aussi la réflexion apportée sur les outils de gestion à mettre en oeuvre par les opérationnels.

L'objectif principal de la thèse est d'étudier les transferts de MPs au niveau des grandes aires urbaines, en prenant comme exemple Orléans métropole, de calculer des flux de microplastiques par typologie de contexte et de matrice (rural VS urbain ; temps sec VS temps de pluie ; eau VS sédiment) et d'identifier quels sont les types de plastiques associés.

Pour réussir, le.la doctorant.e pourra s'appuyer sur un consortium solide composé de chercheurs universitaires et d'opérationnels, gestionnaires d'ouvrages pour Orléans métropole : le groupe SUEZ. L'ensemble de ces personnes est impliqué dans la réalisation et/ou le financement du programme 'Stop aux Plastocs' dont Anaëlle Simonneau est porteur. Cette diversité du consortium permet 1/ d'assurer les accès aux sites visés pour l'étude (notamment le site instrumenté de l'Egoutier administré par l'ISTO et partie du SNO Observil, ou gérés par les équipes du groupe SUEZ, partenaire), et 2/ de réaliser les suivis et analyses in situ et en laboratoire via les experts et les équipements et plateformes et sites instrumentés rattachés à l'ISTO et au LEE.

Etudier les transferts de MPs au niveau des grandes aires urbaines, en prenant comme exemple Orléans métropole, de calculer des flux de microplastiques par typologie de contexte et de matrice (rural VS urbain ; temps sec VS temps de pluie ; eau VS sédiment) et d'identifier quels sont les types de plastiques associés.

-Echantillonnage et mesure in situ sur le terrain ;
-Analyse en laboratoire (FTIR, pyro GC...) pour identifier et quantifer les différents types de MPs sélectionnés ;