Avant d’atteindre l’océan, les particules drainées par la Loire subissent d’importantes transformations chimiques dans l’estuaire. L’objectif de cette étude est d’identifier et de caractériser les processus majeurs de transformation impliquant le fer (et dans une moindre mesure Al, Mn, PO4 3- et les terres rares). L’analyse de particules en suspension a montré une diminution de 15% du fer contenu dans les particules traversant l’estuaire. La dissolution réductive des oxydes de fer durant leurs périodes de dépôt apparait comme l’une des voies réactionnelles principales. Cependant les dépôts sont caractérisés par une forte hétérogénéité spatiale due aux activités de la macrofaune benthique. Pour surmonter cette difficulté, de nouvelles méthodes de calcul, d’analyses à haute résolution et en deux dimensions de la composition de l’eau interstitielle, des particules déposées et de la méiofaune benthique ont été développées. Ainsi, nous montrons que l’activité de la macrofaune semble responsable de 80% du flux de fer dissous du sédiment vers la colonne d’eau, estimé à 0,5 mmol.m-2.d-1. Ces vitesses de réaction requièrent un temps de résidence dans le sédiment d’une dizaine d’années pour expliquer la perte visible de fer dans les particules en suspension, temps largement supérieur au temps de résidence moyen dans l’estuaire. Il apparait donc nécessaire de prendre en compte la réactivité des dépôts dans une plus large zone qui s’étendrait jusqu’aux vasières externes pour rendre compte des transformations du fer solide à travers l’estuaire.

Before reaching the ocean, riverine particles from the Loire watershed undergo important chemical transformations in the estuary. This study aims to identify and characterize main processes involving iron (and to a lesser extent Al, Mn, PO4 3- and rare earths elements). Suspended particulate matter data show that 15% of their iron is lost through the estuary. Reductive iron dissolution during deposition periods is likely to explain most of this loss. However, estuarine sediments are characterized by high spatial heterogeneity due to macrofaunal activities. To overcome this difficulty, new methodologies of high resolution and two-dimensional analyses and calculation of pore water, sediment and benthic meiofauna were developed. These developments enable to estimate the impact of macrofaunal activity to 80% of dissolved iron export from sediment towards water column, and a total flux of 0.5 mmol m-2 d-1. Such kinetics requires a 10-year of residence time of particles within the sediment in order to match to observed iron loss on suspended particles. This time is much longer than the mean particle residence time in the estuary. Therefore, sediment reactivity over a larger surface that stretches to the external mudflats has to be taken into account to explain transformation of solid iron through the estuary.