La Loire est le plus long fleuve de France et son bassin versant correspond à un cinquième de la superficie métropolitaine de la France. L'estuaire de la Loire qui connecte le fleuve à l'océan Atlantique, est un objet d'étude idéal pour comprendre le fonctionnement du continuum terre-océan sous des latitudes tempérées sous diverses pressions anthropiques. Cet estuaire macrotidal présente une zone de turbidité maximale qui est le siège de processus biogéochimiques intenses. Pendant l'été, ces processus entraînent des conditions hypoxiques sévères dans la colonne d'eau. Malgré les contraintes réglementaires sur le bassin versant, qui ont permis une diminution importante des concentrations de phosphore dans le fleuve, élément nutritif limitant de la productivité primaire, et de la biomasse phytoplanctonique, la fréquence et la gravité des hypoxies se maintiennent. L'objectif principal du projet REBELRED est d'examiner le rôle du compartiment sédimentaire et, en particulier du phosphore hérité de décennies de pratiques agricoles non raisonnées, dans la dynamique de la production primaire dans les conditions d'oxygénation des eaux de fond. Le projet REBELRED a aussi pour objectif de réunir des spécialistes de la biogéochimie estuarienne travaillant sur la Gironde, la Seine et le Rhône pour confronter méthodes et savoirs autour d'un objet commun : l'estuaire de la Loire. Cela permettrait de proposer une méthodologie d'étude qui pourrait être appliquée dans les différents grands fleuves français voire européens et ainsi donner aux organismes de gestion le savoir et des outils nécessaires pour développer des politiques de gestion et de restauration de ces écosystèmes complexes et fragiles.

La série de campagnes REBELRED s'est décliné en 3 temps : la campagne RR1 a permis de documenter 6 stations dans le sédiment vaseux hors du chenal de navigation entre Nantes et Saint-Brévin les Pins lors de la crue décennale de février 2021. Une quinzaine de carottes d'interface ont permis de caractériser le milieu sédimentaire et ses échanges avec la colonne d'eau. Cette campagne s'est caractérisée par une forte érosion des sédiments en amont de Paimboeuf. Les particules remobilisées venant alimenter le panache de la Loire qui s'étendait au-delà du Plateau du Four au large. Les sédiments abrasés ont montré des signes de dégazage intense de méthane induit probablement par la décompression générée par l'érosion de plusieurs décimètres de sédiment. La même approche méthodologique a été adoptée en août 2021 lors de la campagne RR2, avec l'ajout d'une station franchement marine au sud-est du plateau du Four. Les conditions d'étiage étaient modérées et pas de désoxygénation significative a été notée. La campagne RRK, réalisée en juin 2021, a permis de réaliser des carottes plus longues (~2m), grâce à la mise en oeuvre d'un carottier Küllenberg sur 3 des 6 stations échantillonnées précédemment. Sur ces stations, un carottier multitube a aussi permis de réaliser un travail analogue aux précédentes campagnes. La période de juin s'est caractérisée par un débit intermédiaire avec une désoxygénation sévère au niveau de Paimboeuf. On a pu noter encore du dégazage de méthane, modéré cette fois, près de 4 mois après la campagne RR1.