Matière organique / MO (HU) : Différence entre versions

Version actuelle en date du 10 avril 2025 à 16:32

Traduction anglaise : Organic matter / OM

Dernière mise à jour : 10/04/2025

Matière composée d'atomes de carbone associés à d'autres éléments, principalement l'hydrogène, l'azote et l'oxygène.

[modifier] Ambiguïté de la notion de matière organique

On associe souvent la matière organique au monde vivant. Dans les faits la situation est plus compliquée.

• même si la chimie du carbone constitue la base de la vie, certains composés produits par les activités biologiques n'en contiennent pas (l'urée par exemple) ;
• et surtout l'Homme a appris à élaborer des composés organiques de synthèse qui n'existent pas dans la nature, principalement à partir du pétrole (en particulier des plastiques) ; le nombre de molécules organiques de synthèse est aujourd'hui probablement très supérieur au nombre de molécules organiques naturelles ; il y a ainsi souvent une confusion entre la matière organique au sens où nous l'entendons ici et les micropolluants organiques issus de la pétrochimie.

On précise matières organiques et oxydables (MOOX) pour désigner la partie biodégradable de la matière organique prise en compte comme indicateur de la qualité des milieux aquatiques.

[modifier] Importance de la matière organique en assainissement et en écologie

En assainissement la matière organique a été le premier polluant que l'on a essayé d'éliminer des rejets urbains par des techniques d'épuration. Elle demeure l'un des éléments principaux pris en compte pour mesurer la qualité des rejets de temps sec ou de temps de pluie ainsi que celle des sédiments.

La plupart des composés organiques naturels (c'est à dire issus du vivant) sont susceptibles de se biodégrader plus ou moins rapidement. Cette biodégradation est la cause principale de la consommation de l'oxygène dissous dans l'eau. Au cours de leur dégradation, ils peuvent également libérer des composés intermédiaires toxiques, et, aux stades ultimes de la dégradation, des nutriments : azote et phosphore, ainsi que du gaz carbonique (voir figure 1 et § "Impacts des apports en matière organique sur les écosystèmes aquatiques"). Certains composés (par exemple carbonates des coquilles) ne sont cependant pas biodégradables (du moins à une échelle de temps courte) et vont constituer des puits de carbone (voir Cycle du carbone (HU)).

Figure 1 : Cycle de dégradation de la matière organique dans les milieux aquatiques, d’après [Champiat & Larpent (1988).

[modifier] Diversité des composés organiques naturels

Les composés organiques naturels sont extrêmement nombreux (plusieurs centaines de milliers) :

• les protéines sont formées d'un enchaînement d'acides aminés, leur solubilité dépend de facteurs multiples (pH, température, salinité), leur biodégradation est relativement rapide et produit principalement des produits azotés ;
• les glucides sont constitués de chaînes hydrocarbonées hydroxylées, ils sont très solubles, leur biodégradation est très rapide pour les chaînes courtes, elle peut être difficile pour les chaînes longues (amidon, cellulose) ;
• les lipides sont essentiellement constitués d'acides gras, ils sont très peu solubles et plus légers que l'eau, ils ont tendance à s'agglutiner en surface ; leur biodégradation est relativement rapide tant que leur concentration reste inférieure à 500 mg/L ;
• les acides nucléiques : ADN, ARN, nucléotides ;
• les substances humiques (acides humiques, acides fulviques, humine) résultent principalement de la dégradation anaérobie de la matière végétale par des micro-organismes ; elles jouent un rôle important dans la pollution toxique des eaux car elles sont susceptibles de former des complexes avec les métaux ;
• etc.

Les composés organiques artificiels (créés directement par l'homme ou issus de leur dégradation) sont également très nombreux. Leur biodégradabilité est souvent plus lente ; certains sont extrêmement toxiques (voir Micropolluant (HU)).

[modifier] Mesure de la quantité de matière organique contenue dans un échantillon d'eau

La concentration de matière organique dans un échantillon d'eau s'exprime en milligrammes par litres (mg/L). Comme cette quantité est difficile à mesurer directement, on l'approche généralement soit par la quantité totale de carbone contenue dans l'échantillon (carbone organique total ou COT), soit par la quantité d'oxygène nécessaire pour la dégrader par voie biologique (demande biochimique en oxygène ou DBO, soit par la quantité d'oxygène nécessaire pour l'oxyder par voie chimique (Demande chimique en oxygène ou DCO). Ces différentes quantités s'expriment également en mg/L.

Nota : on combine différents indicateurs pour déterminer les MOOX (Matières Organiques et OXydables).

[modifier] Impacts des apports en matière organique biodégradable sur les écosystèmes aquatiques

Les apports en matières organiques biodégradables ont plusieurs conséquences sur les écosystèmes aquatiques :

• si la dégradation de la matière organique contenue dans l'eau se fait par voie aérobie (en présence d'oxygène), cette transformation va consommer l'oxygène dissous contenu dans l'eau, entraînant ainsi des risques d'asphyxie pour les espèces vivantes (voir choc anoxique) ;
• si la quantité d'oxygène disponible est insuffisante, la dégradation va se poursuivre en mode anaérobie, produisant alors des composés carbonés, principalement dérivés du méthane, potentiellement dangereux pour le milieu aquatique, et porteurs de nuisances pour son environnement (dégagement d'odeurs désagréables).

Enfin la dégradation de la matière organique fournit à l'écosystème les nutriments dont il a besoin pour alimenter le cycle trophique (carbone, azote et phosphore). Si ces nutriments sont fournis en excès, le cycle s'emballe et conduit à l'hyper-eutrophisation du milieu.

Bibliographie :

• Champiat, D. et Larpent, J.-P. (1988) : Biologie des eaux : Méthodes et techniques ; ed.Elsevier Masson.