Pollution des rivières: une méthode de prédiction de la contamination des poissons à l'aide de crustacés

Publié par Adrien le 14/10/2020 à 09:00
Source: INRAE
La surveillance de la pollution chimique est un enjeu crucial pour préserver les écosystèmes aquatiques et la qualité des eaux. Le PFOS, un composé perfluoré très persistant dans l'environnement, fait partie des substances polluantes prioritaires au titre de la DCE - Directive Cadre sur l'Eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) - et doit être surveillé dans les milieux aquatiques, en particulier chez les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le Bélier à l'est....). Suite au développement d'une méthodologie de surveillance des polluants dans les rivières s'appuyant sur les gammares, de petits crustacés (Les crustacés (Crustacea) sont des arthropodes, c'est-à-dire des animaux dont le corps est revêtu d’un exosquelette chitinoprotéique appelé...) sensibles aux changements de leur environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...), INRAE et l'OFB ont développé et testé une démarche utilisant ces crustacés pour prédire la contamination des poissons. L'étude de faisabilité*, publiée dans Environmental Sciences Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...), montre que la mesure de la concentration de PFOS chez des gammares encagés permet de prédire le dépassement (Un dépassement est le fait de rouler pendant un instant, en général relativement court, à côté d’un autre véhicule à une vitesse supérieure à la...) de la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à...) de qualité environnementale (La qualité environnementale est un concept transversal qui regroupe pour des choix de société concrets (urbanisme, logement, moyens de transport, énergie, industrie...) des normes, des...) pour ce composé.


Pollution des rivières: une méthode de prédiction de la contamination des poissons à l'aide de crustacés. © Pixabay

Les composés perfluorés sont des substances couramment utilisées dans les produits imperméabilisants pour les tissus et emballages alimentaires ou les mousses anti-incendie. Très persistants dans l'environnement, ils peuvent s'accumuler dans les organismes vivants, y compris les Hommes. L'un d'entre eux, le perfluorooctane sulfonate (PFOS), est très répandu dans les milieux aquatiques. Il fait partie de la liste européenne de substances polluantes prioritaires à surveiller dans les milieux aquatiques, avec une norme de qualité environnementale à respecter dans la chair des poissons, basée sur les risques pour les écosystèmes aquatiques et la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) humaine. Cependant, les Etats-Membres de l'Union Européenne sont confrontés à des difficultés méthodologiques pour la surveillance de ces substances prioritaires: la méthode la plus précise consiste à analyser directement les concentrations de polluants chez les poissons en les prélevant dans les milieux, mais cela présente un risque d'épuisement de la ressource et de déséquilibre des écosystèmes. Il est donc nécessaire d'avoir une méthode de surveillance alternative qui garantisse un niveau de protection équivalent pour les prédateurs supérieurs et l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé...).

Les gammares sont de petites crevettes d'eau douce sensibles à la pollution et de très bons indicateurs de la qualité des eaux. Les chercheurs INRAE avaient déjà développé une méthode d'encagement des gammares permettant de surveiller de nombreux polluants dans les cours d'eau. L'idée de la présente étude était d'utiliser cette méthode pour mesurer le PFOS chez des gammares encagés disposés dans les rivières pour prédire les concentrations dans les poissons. Ils ont donc mesuré les concentrations de PFOS chez ces gammares exposés durant trois semaines dans 15 rivières françaises sur trois périodes différentes. A partir de ces analyses, ils ont utilisé différents facteurs d'amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) trophique** pour prédire, par modélisation, les concentrations de PFOS dans les poissons ; ils ont ensuite comparé ces résultats à des mesures réalisées sur des poissons prélevés sur les sites étudiés et vérifié si les dépassements des normes de qualité environnementale étaient correctement prédits.

Les résultats montrent que le dépassement de la norme de qualité environnementale pour le PFOS a été correctement prédit sur 13 des 15 sites étudiés. Ainsi, même si des études complémentaires sur un plus grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de sites avec des gradients de PFOS variés sont nécessaires, la démarche proposée est prometteuse, au moins dans le cas du PFOS.

Notes:

* Cette étude est issue des travaux du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit...) de surveillance prospective (RSP) associant l'Office Français de la Biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et celle des gènes dans...) et plusieurs établissements (INRAE, INERIS, IFREMER, Aquaref...) pour soutenir les développements méthodologiques nécessaires à la mise en oeuvre des textes européens (directive cadre pour l'eau et textes dérivés) pour la surveillance de l'environnement aquatique.

** Facteur qui traduit l'augmentation de concentration d'un polluant (Le polluant a pour définition la plus souvent retenue : un altéragène biologique, physique ou chimique, qui audelà d'un certain...) au sein d'organismes du bas vers le haut de la chaîne alimentaire (Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède. Le premier maillon d'une chaîne est très souvent un...).

Référence:

Marc Babut, Benoit J. D. Ferrari ( Automobiles et motos Ferrari, constructeur automobile italien dont le nom provient de son fondateur Enzo Ferrari. Scuderia Ferrari, l'écurie de course du constructeur. Ferrari, constructeur...), Patrick Jame, Azziz Assoumani, François Lestremau, Nicolas Hette-Tronquart, Cécile Miege & Olivier Perceval, Monitoring priority substances in biota under the Water Framework Directive: how effective is a tiered approach based on caged invertebrates ? A proof-of-concept study targeting PFOS in French rivers. Environmental Sciences Europe 32, 131 (2020). https://doi.org/10.1186/s12302-020-00416-4
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