Sediment

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Sediment

Sédiment

Le processus de sédimentation est d'abord une loi physique, liée à la pesanteur.Des phénomènes biologiques peuvent l'accélérer ou le réduire, intervenant notamment dans les cycles écologiques et biogéochimiques
La sédimentation dépend du contexte géomorphologique, climatique, écologique et de la vitesse de l'eau.
Une faune sp√©cifique aux s√©diments contribue √† leur nature, √† leur mobilit√© et √† la biodisponibilit√© des √©l√©ments qu'ils contiennent ; particules, nutriments, ou polluants. Les vers Polychaete typiques des vases des estuaires y contribuent, mais ils contribuent aussi a a√©rer les s√©diments
Les polluants peuvent √™tre accumul√©s dans la cha√ģne alimentaire et quitter le s√©diment pour recontaminer d'autres compartiments de l'√©cosyst√®me, via la bioturbation
Barrage construit pour bloquer les s√©diments issus de l'explosion du volcan Mt St Helens sur la rivi√®re Toutle (√Čtat de Washington, √Čtats-Unis)
Les mat√©rieux se d√©posent diff√©rentiellement selon leur poids, caract√©ristique utilis√©e par les chercheurs d'or pour prospecter les s√©diments, o√Ļ ils trouvent g√©n√©ralement plus de billes de plomb de chasse que d'or
La s√©dimentation est √† l'origine des roches s√©dimentaires, dont par exemple la craie et le p√©trole qui jouent un r√īle majeur dans le cycle du carbone

Le sédiment de n'importe quelle matière peut être transporté par le mouvement d'un fluide (air, eau, glacier) et est éventuellement déposé, formant une couche de particules solides sur le lit ou fond d'un cours d'eau ou d'autre liquide.

Sommaire

Origine et types de sédiments

  • Des particules physiques, des √™tres vivants et leurs excr√™tats s√©dimentent en permanence dans les eaux douces, saum√Ętres et sal√©es, ou se d√©posent dans les glaciers. Elles peuvent √™tre remobilis√©es et transport√©es ailleurs.
  • La S√©dimentation d'origine (√©oliennne) augmente avec l'aridification et la d√©sertification. Les s√©diments transport√©s par le vent, sont des min√©raux issus de l'√©rosion des sols et des roches, des volcans, des embruns, des incendies.
  • Les p√©riodes de crue des rivi√®res et des fleuves entra√ģnent une plus grande quantit√© de s√©diments, car les d√©bits, plus forts, ont une plus importante force √©rosive et une plus grande √©nergie de transport. La baisse subs√©quente des niveaux d'eau cr√©e souvent de vastes √©tendues de sol nouveau sur les plaines inondables.
    La disparition ou la r√©gression des emb√Ęcles naturels, des castors et de leurs barrages peuvent modifier les param√®tres √©rosifs d'un bassin versant et la s√©dimentation en aval, de m√™me que la canalisation d'un fleuve ou d'une rivi√®re, ou la construction de barrages artificiels qui emprisonnent dans leurs r√©servoirs d'importantes quantit√©s de s√©diments et parfois de polluants.
  • L'√©rosion des sols d√©grad√©s par l'agriculture et le lessivage des sols urbains sont une source croissante de s√©diments dans les canaux. A titre d'exemple, dans le r√©seau Nord/Pas de Calais, VNF estimait [1] en 2007 que l'√©rosion des bassins versants √©tait responsable de l'apport de 143 000 tonnes de s√©diments par an (√† raison de 100mg/l dans les eaux de ruissellement urbain [1], de de 0,18 t/ha pour les eaux de ruissellement agricole[1], les apports en s√©diments √©tant nuls ou n√©gligeables [1] dans les zones bois√©es ou prairiales, qui au contraire captent une grande partie des particules en suspension de l'eau qui r√©apparait limpide en aval dans les sources. Ces s√©diments (souvent pollu√©s) doivent √™tre co√Ľteusement cur√©s et stock√©s dans des terrains de d√©p√īt. Dans cette seule r√©gion, et rien que pour les canaux, VNF a identifi√© (chiffres 2007) 5.346 ouvrages de rejets directs. Selon la DRIRE, les industriels de cette r√©gion suivis par la DRIRE rejetaient dans les cours d'eau environ 4.300t/an [2]. Le volume des s√©diments que VNF pr√©voit devoir extraire entre 2007 et 2027 est d'environ 8,5 millions de m3, venant √† 80 % du r√©seau magistral (grands et principaux canaux)[3].
  • Les dunes et le lŇďss sont des r√©sultats d'un transport s√©dimentaire √©olien.
  • Les moraines et tills sont des d√©p√īts de s√©diments ayant √©t√© transport√©s par la glace. Les effondrements gravitaires cr√©ent aussi des s√©diments comme les talus et les glissements ainsi que les √©l√©ments de karstologie.
  • Les lacs, deltas, mers et oc√©ans accumulent des s√©diments pendant de longues p√©riodes (transgression marine). Le mat√©riau peut √™tre terrig√®ne (venant des terres) ou marin (dont l'origine est marine). Les s√©diments d√©pos√©s sont la source de roches s√©dimentaires qui peuvent contenir des fossiles des habitants de ce volume d'eau jadis recouvert par les couches de s√©diments. Leur carottage permet de conna√ģtre l'√©volution du climat.

Transport de sédiments

Cours d'eau

Lorsqu'un fluide comme l'eau coule, il peut se charger de particules en suspension. La vitesse de s√©dimentation est la vitesse minimale qu'un flot doit avoir pour transporter, plut√īt que d√©poser, des s√©diments, et est donn√©e par la loi de Stokes :

w=\frac{(\rho_p-\rho_f)gr^2}{4.5\mu}

o√Ļ w est la vitesse de s√©dimentation, ŌĀ est la masse volumique (les indices p et f indiquent respectivement particule et fluide), g est l'acc√©l√©ration due √† la gravit√©, r est le rayon de la particule et őľ est la viscosit√© dynamique du fluide.

Si la vitesse de l'√©coulement est plus grande que celle de d√©p√īt, le granulat continue vers l'aval. Comme il y a toujours des diam√®tres diff√©rents dans le flot, les plus gros se d√©posent (d√©cantation) tout en pouvant continuer √† descendre par des m√©canismes comme la saltation (collisions particules-paroi, par roulement ou glissement, dont les traces sont souvent conserv√©es dans les rochers solides) et peuvent √™tre utilis√©es pour estimer la vitesse du courant.

Dans les cours d'eau à pente plus importante, des sédiments plus grossiers peuvent être transportés. En montagne, le diamètre de plus grosses particules rocheuses transportées peut atteindre plusieurs dizaines de centimètres. Lorsque ce transport de sédiments survient lors d'une crue, on assiste à un événement de charriage.

Sédiments pollués

En aval des zones habit√©es, cultiv√©es et/ou industrialis√©es, les s√©diments des fleuves, des canaux, des gares d'eau, des estuaires et des littoraux ainsi que de certains lacs sont souvent tr√®s pollu√©s. La pollution peut √™tre ancienne (issue de mines m√©di√©vales ou antiques de m√©taux par exemple) et/ou r√©centes. On parle parfois de ¬ę pollution de stock ¬Ľ, qui peut (re)devenir une ¬ę pollution de flux ¬Ľ en p√©riode de crue, ou suite √† une m√©andrisation du cours d'eau ou suite √† des travaux contribuant directement ou indirectement (modification des courants) √† leur remise en suspension.
Des s√©diments peuvent aussi avoir √©t√© pollu√©s directements par le rejet volontaire ou involontaire de d√©chets, et notamment en mer Baltique et sur le littoral fran√ßais ou dans certains lacs par l'immersion volontaire de munitions, d'explosifs et de d√©chets divers. Le long des canaux, des d√©p√īts de boues de curages peuvent parfois constituer des points de relarguage de pollution.

Lits fluviaux

N'importe quelle particule dont le diamètre est approximativement plus grand que 0,7 mm formera des composants topographiques visibles et sculptés dans le lit du cours d'eau.

Environnements dépositaires principaux

Les principaux environnements d√©positaires sont :

C√ītes et mers peu profondes

Le second environnement principal o√Ļ le s√©diment peut √™tre en suspension dans un fluide est dans les mers et oc√©ans. Il peut venir des cours d'eau comme pr√©c√©demment. Au milieu de l'oc√©an, ce sont les organismes vivants qui sont principalement responsables de l'accumulation de s√©diments, car leur coquille coule sur le fond de l'oc√©an apr√®s leur mort et s'y fossilise. Enfouis durant des millions d'ann√©es, ces s√©diments organiques sont graduellement transform√©s en combustibles fossiles tels que le charbon ou le p√©trole, selon la dur√©e d'enfouissement et l'environnement des couches organiques.

Formes du lit marin

Le forme du lit marin est influencée par la marée.

Les contre-écoulements

La chute de particules dans un liquide provoque des contre-écoulements opposés à leur descente. Ces contre-écoulements ont pour effet de ralentir la descente des particules situées au-dessus et ralentissent la sédimentation.

Pour mettre en évidence ce phénomène, une expérience de sédimentation dans un tube peut facilement être réalisée (voir l'effet Boycott).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie

  • (en) Piet Lens ; ¬ę Soil and sediment remediation: mechanisms, technologies and applications  ¬Ľ ; Integrated environmental technology series ; Ed : IWA Publishing, 2005 ; ISBN:1843391007, 9781843391005, 523 pages.

Notes et références

  1. ‚ÜĎ a‚ÄČ, b‚ÄČ, c‚ÄČ et d‚ÄČ Sch√©ma directeur r√©gional des terrains de d√©p√īts, Nord Pas-de-Calais, VNF, 2008, page 16
  2. ‚ÜĎ Sch√©ma directeur r√©gional des terrains de d√©p√īts, Nord Pas-de-Calais, VNF, 2008, page 17
  3. ‚ÜĎ Sch√©ma directeur r√©gional des terrains de d√©p√īts, Nord Pas-de-Calais, VNF, 2008, page 19
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Regardez d'autres dictionnaires:

  • s√©diment ‚ÄĒ [ sedim…ĎŐÉ ] n. m. ‚ÄĘ 1564; lat. sedimentum ¬ę d√©p√īt ¬Ľ, de sedere ¬ę √™tre assis, s√©journer ¬Ľ 1 ‚ô¶ M√©d. D√©p√īt de mati√®res en suspension ou en dissolution dans un liquide. S√©diment urinaire. 2 ‚ô¶ (1715) Ensemble constitu√© par la r√©union de particules… ‚Ķ   Encyclop√©die Universelle

  • sediment ‚ÄĒ SEDIM√ČNT, sedimente, s.n. 1. Depozit format prin depunerea substanŇ£elor corpusculare solide dintr o suspensie. 2. Acumulare, √ģn general stratificatńÉ, de minerale Ňüi de resturi organice, depozitatńÉ la suprafaŇ£a pńÉm√Ęntului; depozit de roci… ‚Ķ   Dic»õionar Rom√Ęn

  • Sediment ‚ÄĒ Sn Ablagerung per. Wortschatz fach. (19. Jh.) Entlehnung. Entlehnt aus spl. sedimentum, zu l. sedńďre setzen . ¬†¬†¬†Ebenso nndl. sediment, ne. sediment, nfrz. s√©diment, nschw. sediment, nnorw. sediment. Zur lateinischen Sippe s. Residenz. ‚úé DF 4… ‚Ķ   Etymologisches W√∂rterbuch der deutschen sprache

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  • sediment ‚ÄĒ (n.) 1540s, from Fr. s√©diment (16c.), from L. sedimentum a settling, sinking down, from stem of sedere to settle, sit (see SEDENTARY (Cf. sedentary)) ‚Ķ   Etymology dictionary

  • sediment ‚ÄĒ sed√¨ment (sedim»Önt) m <G mn nńĀta/ ńďntńĀ> DEFINICIJA 1. neotopljive ńćestice koje se nakupljaju na dnu i na stijenkama onoga u ńćemu se tekuńáina nalazi; naslaga, talog 2. materijal (kamenńćińái, praŇ°ina i sl.) koji nanosi vjetar ili voda… ‚Ķ   Hrvatski jezińćni portal

  • sediment ‚ÄĒ ‚Ėļ NOUN 1) matter that settles to the bottom of a liquid. 2) Geology material carried in particles by water or wind and deposited on the land surface or seabed. ‚Ėļ VERB ‚Ė™ settle or deposit as sediment. DERIVATIVES sedimentation noun. ORIGIN Latin ‚Ķ   English terms dictionary

  • sediment ‚ÄĒ [sed‚Ä≤…ô m…ônt] n. [Fr s√©diment < L sedimentum < sedere, to SIT] 1. matter that settles to the bottom of a liquid 2. Geol. matter deposited by water or wind sedimental [sed‚Ä≤…ôment‚Ä≤ l] adj ‚Ķ   English World dictionary

  • Sediment ‚ÄĒ Sed i*ment, n. [F. s[ e]diment, L. sedimentum a settling, fr. sedere to sit, to settle. See {Sit}.] 1. The matter which subsides to the bottom, from water or any other liquid; settlings; lees; dregs. [1913 Webster] 2. (Geol.) The material of… ‚Ķ   The Collaborative International Dictionary of English

  • Sediment ‚ÄĒ (lat. sedimentum ‚ÄěBodensatz‚Äú) steht f√ľr: Materialien, w√§hrend oder nach dem geologischen Vorgang ihrer Ablagerung (Sedimentation); siehe Sedimente und Sedimentgesteine die abgelagerten Schwebstoffe aus einer Suspension in der Chemie, siehe… ‚Ķ   Deutsch Wikipedia


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