Devenir et effets contaminants

 Description et objectifs 

Le devenir et les effets des contaminants chimiques en provenance des bassins versants et liés aux activités anthropiques est une préoccupation majeure au niveau de la santé environnementale, dans la mesure où les zones littorales et les réseaux trophiques, dont le benthos est un élément clé, sont des éléments essentiels dans l’accumulation et le transfert de ces substances. L'objectif consiste à évaluer les effets des contaminants chimiques (contaminants organiques hydrophobes persistants, métaux traces) sur les populations, d’une part en terme d’effets directs sur le matériel génétique pouvant avoir des conséquences sur la reproduction de poissons et de mollusques, d’autre part en terme d’effets indirects, par pression de sélection, sur la biodiversité phytoplanctonique. Enfin, les effets des contaminants sont abordés en terme de bioaccumulation dans la chaîne trophique. Pour atteindre cet objectif, on étudiera l'exposition des populations à ces contaminants, en décrivant la distribution des concentrations dans les différents réservoirs (phases dissoute et particulaire de la colonne d'eau et des sédiments, voire atmosphère), les processus biogéochimiques qui conditionnent leurs échanges entre ces différents réservoirs, leur spéciation chimique et leur biodisponibilité. L'observation de ces processus couplée à l'expérimentation permettra l’élaboration de modèles géochimiques décrivant la biodisponibilité de ces contaminants et ensuite couplés à des modèles de transport hydro-sédimentaire destinés à prévoir l'exposition des organismes marins à la contamination chimique. L’approche combinée de la contamination de l’environnement et des effets observés fera l’objet d’une approche méthodologique pour évaluer les risques chimiques en milieu marin côtier, sur la base de la procédure commune européenne d’analyse du risque chimique. Au sein du projet se situe la participation Ifremer au programme européen "Thresholds" dont l’objectif global est la détermination des relations doses/réponses correspondant aux réactions des écosystèmes soumis à différents types de pressions anthropiques, pour aboutir à dériver une expression "dose" - coût sociétal – c’est un axe structurant l'ensemble du projet.

Le projet est structuré autour de 4 actions de recherche et de 2 actions applicatives. L’action Contaminants organiques à l'interface eau/sédiment vise à identifier et évaluer le rôle du compartiment sédimentaire, en tant que puits (processus d'enfouissement) et de source de contamination secondaire (mobilité diffusive), en distinguant les processus physico-chimiques et biologiques (rôle des organismes benthiques fouisseurs). La Biodisponibilité et spéciation des métaux lourds fait l’objet d’une action distincte visant à déterminer la concentration et la spéciation de 3 métaux (Ag, Cd, Hg) et d'1 classe de ligands (soufrés) dans des milieux contrastés (Thau, Estuaires Seine, Loire, Quiberon) pour quantifier les influences réciproques plancton/métaux et améliorer le lien entre les résultats issus de la biosurveillance et les niveaux réels de contamination. Le lien avec l'action Modélisation des contaminants chimiques apparaît à deux niveaux : processus d'interaction des ligands soufrés par rapport à ceux de la matière organique naturelle étudiés dans le cadre du GDR « Monalisa », et aide à la modélisation des processus biogéochimiques au sein du compartiment sédimentaire (diagénèse précoce) et de la masse d'eau (transport estuarien). Concernant les Effets des contaminants chimiques sur les populations, il s’agit d’évaluer les effets des contaminants chimiques au niveau des populations et non plus au seul niveau de réponse des individus : couplage génotoxicité/reprotoxicité pour les mollusques et poissons, diversité génétique et biodiversité pour le phytoplancton. Le GDR Imophys et des actions incitatives Inra/Ifremer consacrées spécifiquement aux pesticides fournissent un support à cette action. L’action Analyse du risque chimique en milieu marin permettra de déterminer les PEC (Predicted Environmental Concentration) en estuaire de Seine pour la plupart des contaminants des listes prioritaires en utilisant les données existantes du Programme Seine-Aval et en appliquant les modèles de dispersion et les modèles hydrodynamiques, dans le cadre des documents de référence européens. L’action Impact des rejets agricoles en milieu conchylicole est une étude d’impact spécifique répondant à une demande d’évaluation du risque que posent les rejets agricoles en milieu conchylicole par des tests écotoxicologiques courants et un suivi analytique simultané. Si le risque est avéré, on recherchera avec les acteurs les solutions pratiques de remédiation (hydrauliques, techniques, chimiques). La technique acquise pourra être transposée sur d'autres sites analogues (marais littoraux poitevin, vendéen, breton...).

 Produits attendus et contribution à DYSCO  

Les résultats concernent :

  • amélioration des connaissances sur les processus impliqués dans le devenir et la bioaccumulation
  • modélisation et prédiction du devenir de certains contaminants
  • évaluation des effets sur certaines populations cibles
   É volution du projet  

Des priorités ont été définies concernant les familles de contaminants, les sites ateliers, le type d’impact biologique afin d’obtenir des résultats tangibles dans un horizon à 4 ans. Les actions liées à des thèses, des financements nationaux ou régionaux et un GDR doivent se terminer vers 2007. Avec la création de 2 nouvelles actions, c’est le projet sans doute le plus évolutif du programme :

  • Merian : dans le cadre d'un partenariat scientifique franco-allemand, avec l'Institut de Recherche de la Mer Baltique, le DSB à Warnemunde, le but est d'établir les données de référence des niveaux de contamination chimique de la façade océanique de l'Union européenne entre les Canaries et le Spitzberg, lieu d'enregistrement de l'histoire de la contamination marine et atmosphérique de l'Europe.
  • SOLEBEMOL : action intégrative sur le devenir des contaminants organiques dans les soles sur différents sites du littoral français, le but est de prendre en compte les effets potentiels de ces contaminants sur les fonctions physiologiques des organismes afin de construire un outil prédictif de l’exposition d’une espèce représentative de la zone côtière aux contaminants chimiques.