Compréhension et prévision des événements toxiques à Alexandrium minutum

Alexandrium est une microalgue qui appartient à la classe des dinoflagellés. Alexandrium peut produire des toxines paralytiques (Paralytic Shellfish Poisoning, ou PSP.) Ces toxines s'accumulent dans les coquillages et provoquent chez le consommateur de coquillages contaminés, une intoxication dont les effets peuvent être mortels.

Les blooms toxiques d’Alexandrium sont relativement récents en France, depuis les années 80. Plusieurs zones en France sont actuellement régulièrement touchées par des contaminations dues à l'espèce A. minutum : les estuaires de Bretagne nord, la rade de Toulon et la lagune de Salse-Leucate.

Les études des efflorescences d’Alexandrium minutum, producteur de toxines paralysantes, ont permis d’élucider les principaux facteurs responsables de l’apparition de blooms toxiques en estuaire de Penzé (Bretagne) et dans la baie de Cork (Irlande) (projet Interreg Final, coordonné par DYNECO Pélagos), c'est-à-dire: d'une part ceux qui influencent la croissance (température de l’eau et lumière), d'autre part ceux qui contrôlent le temps de résidence, marée et débit (Chapelle et al, 2008 ; Labry et al, 2008).

Un modèle hydrosédimentaire 3D de l’estuaire de Penzé, développé par DYNECO Physed, a été couplé avec un modèle environnemental (N, P Si, Diatomées, Dinoflagellés) et écophysiologique d’A. minutum (Chapelle et al, 2010). DYNECO Pélagos a organisé le colloque de fin de projet (Chapelle et al, 2008, C-COM) où étaient présents les partenaires (Irlande, Ecosse, France), la communauté scientifique, l'Agence de l'eau et les acteurs des bassins versants. A cette occasion a été lancée la diffusion d’un DVD de présentation du projet Final et de ses résultats. Plusieurs résultats ont également été présentés à la 13th International Conference on Harmful Algae Hong Kong, 3–7 November 2008 (Fauchot et al. 2008 ; Raine et al., 2008).

A partir de 2010, l’ANR Paralex, (coordonné par la station biologique de Roscoff) a permis au laboratoire Pelagos de s’orienter vers l’étude et la modélisation du contrôle des blooms d’A.minutum par des parasites eucaryotes (thèse de Marc Arancio débutée fin 2010, Sourisseau et al, 2010). De nombreuses campagnes d’échantillonnage en Rance et en Penzé durant les 2 années 2010 et 2011 ont abouti à l’isolement de nombreuses souches clonales d’hôtes (690 pour A. minutum et 270 d’espèces co-existantes) et de pathogènes (230 de Parvilucifera et 60 d’Amoebophrya). Leur mise en culture a permis de mesurer différents paramètres de la dynamique hôte – pathogène pour la modéliser à l’aide d’un modèle IBM.

Exemple de dynamique simulée hôte (Gymnodinium instriatum) - parasite. Les figures A et B représentent les dynamiques obtenues par une approche eulérienne (pourcentage d’hôtes infectés, population de parasites). Les figures C et D correspondent au modèle IBM développé à DYNECO Pélagos. A gauche la prévalence (% de cellules infectées) et à droite la concentration en parasites. Les cercles blancs correspondent à des mesures expérimentales en laboratoire et les lignes noires aux simulations des mêmes grandeurs. La diffusion présente dans le modèle eulérien (production de parasite et réinfection trop rapide) n’est pas présente dans le modèle IBM (Arancio, soumis).

Questions scientifiques 

Quelles sont les conditions de contrôle des blooms d' Alexandrium minutum et de leur toxicité ?

Financement / Collaborations   
  • Projet Interreg Final 2005-2008, collaborations SAMS (UK) et l'Université de Galway (Irlande)
  • Projet ANR Paralex 2010-2013, collaborations avec la Station Biologique de Roscoff
Publications récentes 
2010
Alexandrium minutum growth controlled by phosphorus An applied model

Auteurs : Chapelle et al
Reference : Journal of Marine System (2010), doi:10.1016/j. jmarsys.2010.05.012

2008
Competition for phosphorus between two dinoflagellates : a toxic Alexandrium minutum and a non toxic Heterocapsa triquetra

Auteurs : Labry et al, 2008
Reference : J exp. Mar. Biol Ecol. 385, 2, 124-135

Phosphorus dynamics and bioavaibility in sediments of the Penzé estuary (NW France): in relation to annual P fluxes and occurrences of Alexandrium minutum

Auteurs : Andrieux et al.
Reference : Biogeochemistry, 88, 3, 213 – 231

Communication
  • Film sur support DVD « Résultats du projet Interreg Final »

Projet FINAL

Le projet Interreg IIIB FINAL (Forecasting the Initiation of toxic Algal blooms) a pour objectif la prédiction des apparitions d'algues toxiques en Bretagne, en Irlande et en Ecosse. Ce projet, débuté en 2006, s’est terminé en décembre 2008.