Arsenic et iode des Algues et des Zostères de l'environnement laguno-marin d'Arcachon (France)

Journal of Marine Systems, 3 (1992) 31-40 31

Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam

Arsenic et iode des Algues et des Zost res de l'environnement laguno-marin d'Arcachon (France)

Jean-Claude Dumon et Yvon Lapaquellerie

Centre de Recherehes sur l'Environnement Sddimentaire et Structural des domaines marins (URA 197), Universit~ de Bordeaux 1-351, cours de la Lib&ation, 33405 Talence Cedex, France

Accepts le 25 Avril, 1991

ABSTRACT

Dumon, J.-C. et Lapaquellerie, Y., 1992. Arsenic and iodine in algae and eelgrass (Zostera) of the marine-lagoonal environment of Arcachon (France). J. Mar. Syst., 3: 31-40.

Sargassum from Arcachon Basin concentrate As much more (factor 9) than other Algae and even more than Zostera. Antagonism between As and I is taken into consideration. Origins and forms of As are examined because of their possible consequences for oyster-farming.

R16..SUMI~

Les Sargasses du Bassin d'Arcachon concentrent As beaucoup plus (facteur 9) que les autres Algues, et surtout que les Zost~res. L'antagonisme As-I est envisag& Origines et formes de As sont 6voqu6es en raison d'6ventuelles incidences sur la conchyliculture.

I n t r o d u c t i o n

Durant FEtE 1988, sur la c6te atlantique fran~aise, les Sargasses ont montrE un dEveloppe- ment consid6rable. Des zones conchylicoles comme le Fier d'Ars et Marennes-OIEron ont 6tE envahies, au point de justifier la rEcolte des algues et leur destruction. C'est pourquoi il nous a paru utile de consid6rer pour le Bassin d'Arcachon, autre centre conchylicole, un aspect particulier du m6tabolisme de ces vEgEtaux, l'Egard de l'arsenic qui, selon la forme chimique sous laqueUe il se prEsente, peut ~tre hautement toxique pour l 'homme. L'arsenic pouvant presenter des relations avec l'iode, nous avons Egalement dose cet halog~ne.

M a t e r i e l

DiffErents 6chantillons d'algues fixEes (Tableau 1) et 5 titre comparatif de PhanErogames du

genre Zostera (parties chlorophylliennes seulement) ont 6t6 pr61ev6s ~ marEe basse sur le Bassin d'Arcachon, ?a La Hume (Fig. 1), dans la zone intertidale.

Afin de percevoir d'6ventuels effets saison- niers, naturels ou induits (pratiques agricoles) sur la composition rain&ale des vEgEtaux, l'Echantil- lonnage, dans ce travail a EtE effectu& - au printemps: Mai 1987, - en automne: Septembre de la mEme annEe.

Une Etude ultErieure plus complete, com- portera des prEl~vements rEpartis tout au long de l'annEe.

Les Echantillons de Sargasses rEf&encEs SO h $7, (Fig. 1), ont EtE pr61evEs ~ Pfiques 1988.

Dans un souci de comparaison, ont 6tE 6tudiEes des Sargasses r6coltEes au d6but de Juillet 1988 entre la pointe Sud-Est de l'Ile de RE et le continent. Ce prEl~vement a donc eu lieu quelques jours seulement apr~s que cette algue ait envahi le Fier d'Ars de mani~re exceptionnellement alarmante pour l'ostrEiculture.

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32 J.-C. DUMON ET Y. LAPAQUELLERIE

Methodes d'etude

Prdparation

Les 6chantillons recueillis manuellement, ont 6t6 imm6diatement d6barrass6s, par un rin~age abondant, des particules min6rales et organiques pr6sentes ?a la surface de l'appareil vfg6tatif.

Les parties souterraines des Zost~res n'ayant pas pour l'instant 6t6 r6colt6es, les analyses ont trait aux seules parties chlorophylliennes.

Apr~s s6chage ?a 105 ° C, jusqu'?~ obtention d'un poids constant, le mat6riau v6g6tal a 6t6 broy6 au mortier d'agate (Pulv6risette Fritsch) durant 40 minutes, temps suffisant pour garantir ?~ la fois une bonne homog6n6isation et une taille des particules n'exc~dant pas 20 p.m.

La poudre obtenue est conserv6e ~ l'abri de

l'humidit6 h 40°C pendant 48 heures avant l'analyse.

Analyse

Elle a 6t6 r6alis6e par spectrom6trie de fluo- rescence X. L'appareillage est du type sgquentiel, automatis6 par micro-ordinateur.

La m6thode utilis6e pour l'analyse multi- 616mentaire r6sulte de l'application d'un module math6matique permettant d'61iminer les effets inter-gl6ments et les probl&mes d'absorptions dif- f6rentieUes de la matrice.

La pr6cision relative obtenue est de l'ordre de 5%. La calibration externe est basge sur des standards synthgtiques et internationaux: NBS W-l, GA, GLO, FK-N, DRN, BR.N, AN.G, SRM 1575 (standard constitu6 par des pseudophylles

TABLEAU 1

Arsenic et iode des Algues et Phangrogames du Bassin d'Arcachon (en mg' kg- t de M.S.)

TABLE 1

Arsenic and iodine in Algae and Phanerogams in Arcachon lagoon (in mg. kg- l D.M.)

Arsenic Arsenic lode lode (Printemps 1987) (Automne 1987) (Printemps) (Automne)

Algues

Chlorophycees Ulva sp. 0,1

Enteromorpha sp. 11

Bryopsis sp. 44

Pheophycees Fucus sp. 10

Sargassum sp. 258

Sargassum sp. (lie de R6) * ?

Rhodophycees Aglaothamnion sp. 50

Gracilaria sp. 38

Polysiphonia sp. 158

Phanerogames marines Zostera marina O, 1 Zostera noltii 0,1

5 161 120

0,1 111 108

47 172 144

123 268 231

252 82 91

209 ? 78

N.D. 158 N.P.

4 128 112

162 254 238

0,1 101 98

0,1 87 101

N.D. = non dosable. N.P. = non pr61ev6. 0,1 = non dosable. * = pr61~vement en juillet 1988.

ARSENIC ET 1ODE DES ALGUES/ZOSTERES 33

de pin) et SRM 1571 (standard constitu6 ?t partir de la v6g6tation "moyenne" de vergers).

R~suhats

Le Tableau 1 renferme l'ensemble des r6sultats relatifs aux v6g6taux 6tudi6s. Les concentrations en arsenic et en iode y sont exprim6es en mg /kg de mat6riau v6g6tal sec, (M.S.).

Discussion

Les Zostdres Elles sont solidement fix6es au fond (rhizome)

et donc a priori mieux ~ m~me d'exploiter un substrat 6ventuellement enrichi en 616ments divers. Pourtant, Zostera marina et Z. noltii pr6sentes dans le Bassin d'Arcachon, ne renferment pas d'arsenic dans leurs feuilles. Ceci reste vrai quelle que soit la saison de r6colte (printemps ou automne), malgr6 leur aptitude 61ev6e ?t

fixer habituellement les 616ments du substrat (Lingby et Brix, 1983). Cela pourrait ~tre dO l'antagonisme bien connu entre arsenic et phosphore (Livesey et Huang, 1981; Roy et al., 1986). II tient ~ leur identit6 de comportement chimique, les deux 616ments appartenant au groupe V.

Des v6g6taux consid6r6s ici, les Zost~res sont les mieux pourvues en phosphore (concentrations tr~s voisines de 1,5% en P205, Dumon et La- paquellerie, 1991). Aucun effet saisonnier ne para~t se manifester, mais rappelons que dans cette 6tude pr61iminaire il n'y a pas eu de pr61~vements tout au long de l'ann6e.

Les Algues A l'inverse--tous genres confondus--et quelle

que soit la saison, les Algues ne renferment par contre pas plus de 0,7% en PzOs. La probabilit6 ici d'un antagonisme P-As est donc ?t 6carter. Ceci pourrait expliquer que les Algues soient donc mieux pourvues en As que les Zost~res.

$7 O

Fig. 1. Localisation des 6chantillons.

Fig. 1. Sample location.


L'autre PhEophycEe analysEe (Fucus sp.) ne

renferme, en moyenne, que 116 mg. kg -1 de As dans les M.S.

L'algue rouge Polysiphonia sp. atteint 160 rag" kg-~ de As dans les M.S.

Ces deux genres peuvent pourtant ~tre dEj?~ considErEs comme enrichis en As.

C'est en effet ce qui ressort des comparaisons de ces donnEes h celles de Stoeppler et al., 1986) sur l 'environnement polluE de Kiel dans lequel Fucus vesiculosus ne renferme cependant que 40 mg. kg- 1 de As dans les M.S.

Quelle que soit la saison du prEl~vement entre Sargasses et Fucus, dans le Bassin d'Arcachon, les rapports entre les concentrations respectives

en As sont de 2,3 et 2,0. Entre Sargasses et Polysiphonia sp. ils prennent les valeurs 1,6 et 1,5 selon la saison.

Par ailleurs, la concentration moyenne en As des autres algues Etudi6es iciest de l 'ordre de 28 mg. kg I de As dans les M.S.

Les teneurs en arsenic, observ6es dans les Sar- gasses sont donc plus fortes que dans les autres algues, et ceci d'un facteur 9.

On notera que les variations de la concentration en As, selon la saison, (au moins pour les 2 pEriodes Printemps et Automne) sont en gEn6ral tr~s mineures, surtout chez les genres les mieux pourvus en cet ElEment. I1 en va assez diffErem- ment pour les autres.

Des prEl~vements de Sargasses rEalisEs quasi- simultanEment dans l'ocEan et dans le Bassin d'Arcachon, montrent que les sujets les plus riches en As sont sans conteste ceux qui sont fixes ?a l'intErieur du Bassin (Fig. 1 et Tableau 2).

La "source" d'arsenic para]t donc devoir ~,tre recherchEe dans le Bassin lui-m~me, ou dans son environnement immEdiat (sols forestiers ou agricoles).

I1 pourrait y avoir une relation plus ou moins directe avec les pesticides sensu lato ou les herbi- cides (Minderhoud et al., 1985), susceptibles d'&re appliques ~ un contexte environnant agri- cole de superficie importante. Les mEfaits recon- nus de ces composes ~ base d'arsenic ont, dans certains pays, conduit ?a l'interdiction de leur usage, ou tout au moins ?~ leur regression (Thomas et al., 1983).

TABLEAU 2

Arsenic et iode dans les Sargasses (en mg .kg- 1 de M.S.)

TABLE 2

Arsenic and iodine in Sargassum sp (in mg. kg- I D.M.)

I mg" kg - l As mg. kg- i

So 61 244

S1 49 277

$2 90 173

$3 74 183

$4 46 102

$5 34 31

$6 47 37

$7 77 44

lie de R~ 78 209

La Hume Automne 91 252

La Hume Printemps 82 258

Dans le contexte portuaire d'Arcachon, on peut aussi incriminer divers autres produits. L'usage des peintures "antifouling" n'est limit6 que depuis quelques ann6es seulement, et la r6manence de tels produits n'a gu~re Et6 EtudiEe; renfermant souvent de l'As, ils peuvent intervenir pro-parte. Les maxima d'arsenic observes corre- spondent justement a des sites portuaires, tels que La Hume, ou Gujan-Mestras un peu plus ?~ l'Est, une telle origine n'est donc pas ~t Ecarter.

La partie orientale du Bassin est en relation avec la Leyre, cours d'eau dont le delta (Fig. 1) est Egalement assez proche de la zone off ont 6tE observEes les teneurs les plus ElevEes en As.

La Leyre constitue le seul axe de drainage important des Landes de Gascogne dont les sols sableux (podzols et podzols humo-ferrugineux), tr6s filtrants (Dumon, 1978), pourraient en thEorie apporter de l'arsenic, issu des engrais. I1 est en effet connu de longue date (Fairbridge, 1972) que As est lie aux phosphates naturels. En Grande Bretagne par exemple, selon Chritchley (1983), 8% de l'As present dans les sols agricoles au- raient cette origine, cela reprEsente par an 320 tonnes ainsi apportEes aux sols. Le contexte de sols acides, dEpourvus de toutes reserves minErales, qui environne le Bassin d'Arcachon, conduit prEcisEment ~ prEconiser l'usage de phosphates naturels moulus, tant pour leur concentration en phosphore, que pour la haute teneur

ARSENIC ET lODE DES ALGUES/ZOSTERES 35

en calcium de ces fertilisants. Ils sont ainsi susceptibles de corriger l'aciditE excessive de ce type de sol. Toutefois, il semblerait que leur contribu- tion au "bruit de fond" en As de cette region, soit limitEe. L'Etude de Dumon (1986) sur ces podzols a montr6 que leur concentration moyenne en As s'Etablissait autour de 2 m g ' k g - I de sol

sec. Ce chiffre est tout ~ fait conforme ~ la concen-

tration moyenne en As de la croOte terrestre, selon Taylor (1964) et Fairbridge (1972). D'autres chercheurs tels Ravikovitch et al. (1961) ont ob- serve des concentrations en As se situant le plus souvent entre 0,4 et 2,8 mgkg- 1 de sol sec.

Lors de l'Etude des podzols du Sud-Ouest aquitain, l'As a cependant montrE quelques valeurs extremes sensiblement plus ElevEes: 12 rag" kg-1 de matEriau organo-minEral sec, surtout dans les horizons supErieurs des sols (liti~res: Ao) et parfois dans les horizons d'accumulation de ces profils pEdologiques (alios). M~me dans l'ensemble des sols ayant pris naissance par altEra- tion des grandes formations gEologiques du Bassin d'Aquitaine (Dumon et al., ~ para~tre) la concentration en As des divers horizons pEdologiques, ne dEpasse jamais 14 m g ' k g -1 de M.S. Ceci

reste d'~illeurs assez faible, eu Egard aux teneurs en As de sols miniers qui peuvent parfois atteindre 4 ~t 5 lois cette valeur ou m~me beaucoup plus (Takamatsu et al., 1982).

II semble donc que le continent n'agisse pas ici comme pourvoyeur d'As. C'est plus probablement le milieu rnarin lui-m~me qui joue ce rEle. On sait qu'il peut renfermer divers composes organiques de l'As (Zielhuis, 1983).

Cela est encore a nuancer, car il est probable que le sediment n 'apporte pas, non plus, de con- tribution sensible ~ la concentration en As des Algues ou des PhanErogames. L'exemple du port de Gujan-Mestras, pourtant considErS comme enrichi en mEtaux lourds, plomb notamment (141 m g . k g -~ de sediment sec) et autres ElEments toxiques prEjudiciables ~ l 'environnement (Car- ruesco et al., 1986) ne renferme en effet en As, que 6 rag. kg- l de sediment sec.

Comparativement, la teneur moyenne en As total des sediments de l 'Atlantique Nord--apr~s correction de la teneur en carbonates--n 'es t par

exemple que de 10 rag" kg - l de sediment sec

(Neal et al., 1979; Grousset et Donard, 1984).

Dans le port d'Arcachon, dont on peut penser qu'il est relativement polluE, la concentration en As du sediment sec est de l 'ordre de 9 mg" kg- (Carruesco et al., 1986). Les sediments de I'Ile aux Oiseaux (Fig. 1) a priori ~ l'abri de toute pollution, ne renferment que 2 mg. kg- l de sEdi-

ment sec. La venue d'arsenic par voie atmosphErique,

tr~s souvent responsable d'un apport significatif de As aux sols (Petersen et Steines, 1983) para]t ici devoir ~tre totalement Ecartfe en raison de l'absence de tout complexe industriel plus ou

moins proche. L'arsenic total dissous dans l 'eau du Bassin

d'Arcachon para]t donc devoir constituer la prin- cipale source de l'As, fixd ~t des degrEs divers par les diffErentes algues. Sans prEjuger de la forme, sous laquelle se trouvait cet ElEment, Carruesco et al. (1986) ont EvaluE la concentration en As de i'eau du Bassin d'Arcachon ~ 1,1 /zg. ! - I (maxi- mum). C'est l~t une concentration peu ElevEe. Elle est a peine supErieure ?a celle observEe dans les eaux de la Baltique, 0,76 /zg. 1-1 par Stoep-

pler et al. (1986), qui consid~rent d'ailleurs cette moyenne comme faible, comparEe aux eaux de la mer du Nord o?a la concentration moyenne en As se situe entre 2 et 3 /zg.1 -~ selon ces mEmes auteurs. Cela constitue une preuve du fait que les Sargasses et les autres algues EtudiEes ici sont

aptes a concentrer l'arsenic, ainsi que d'autres ElEments. C'est ce qu'avait pressenti tr~s t6t Marcelet (1913).

L'accumulation de As par les Sargasses est selon Stoner (1983) un f a r connu. I1 se rEfEre pour cela ?a Johnson et Braman (1975) qui Evo- quent cet aspect, mais il deplore l'absence, dans leurs travaux, de donnEes ?~ long terme, tant sur la concentration des Sargasses en cet ElEment, notamment, que sur son Eventuelle toxicitE pour ces vEgEtaux eux m~mes.

Cet aspect (accumulation d'EIEments) a dEj~ EtE abordE, sinon pour l'As, du moins pour certains mEtaux, prEcisEment chez des PhEophycEes telles que Ascophyllum nodosum (L.) (Myklestad, 1969; Myklestad et Eide, 1978; Eide and Myk- lestad, 1980). Les algues brunes, auxquelles ap-


partiennent prfcisEment les Sargasses, ont une paroi cellulaire et une matrice inter-cellulaire constituEes presque exclusivement de polysaccharides: alginates surtout et polysaccharides con- tenant des fucoses sulfat6s. Ces groupements polyanioniques quantitativement tr~s importants seraient capables de fixer, ?~ partir de l'eau de mer, une part considerable des cations que l'on rencontre chez les algues. Cela para~t vraisem- blable, m~me spEcifiquement pour l'arsenic, puisque Vinogradov (1953) rappelle que l'agar- agar renferme toujours de i'arsenic, m~me s'il ne peut donner des details sur le compose precis qui le renferme. Des polyphEnols spEcifiques de ces algues interviendraient 6galement, au moins pour les mEtaux bivalents, et ceci ?a certaines saisons, en raison de leur excretion par les algues, excrE- tions liEes aux conditions maximales d'Eclaire- ment (Eide et Miklestad, 1980). Des travaux tr~s rEcents (Shibata et Morita, 1988) 6voquent l'existence prouvEe d'arsEno-sucres trimEthylEs, prEcis6ment chez une Sargasse de la Mer du Japon ( Sargassum thunbergii ).

Selon Vinogradov (1953) " tous les organismes marins, algues incluses, sont plus riches en As que les organismes terrestres". Entre plantes marines et plantes terrestres la valeur du rapport qu'il donne, est de l'ordre de 10.

Dans le cadre de notre Etude, il est vrai que la concentration en As la plus basse (4 mg" kg- 1 de M.S.) trouvEe chez Gracilaria sp. (algue rouge) demeure cependant supErieure ?a celles observ6es tr~s gEnEralement chez les vEg6taux terrestres, le plus souvent peu avides d'arsenic. Olson et al. (1940) citent h cet 6gard, le cas tr~s significatif de plantes cultivEes sur des sols ayant re~u de l'arsEnite de sodium utilisE comme herbicide. Elles ne fixent cependant, en As, pas gubre plus de 3 mg. kg-~ de M.S. alors que le sol peut au contraire en renfermer jusqu'h 40 mg. kg-1 (ex- prim6 en As).

Quelqucs cas tr~s particuliers mis ~ part, les plantes terrestres ne fixent gu~re d'arsenic et une concentration en As de seulement 10 rag. kg- de M.S. serait dEj~ 16tale pour la flore terrestre. Robinson et Edgington (1945) relatent l'exemple significatif de prairies s'Etant rEvE1Ees toxiques

pour des ovins en raison d'une concentration en As de 1600 mg. kg-I de sol sec, dont la vEgEta- tion ne renfermait cependant pas plus de 3,4 mg-kg-~ de matEriau sec. Plus rEcemment Con- nor et Shacklette (1975) dans la flore spontanEe des U.S.A., trouvent en As moins de 0,25 mg. kg- 1 de M.S.

Si ces quelques exemples attestent bien, du fait que l'arsenic paralt moins facilement assimil- able par la flore terrestre que par la flore marine, la raison de la fixation prdfdrentielle de As, par cette derniEre, n'est gubre connue.

Vinogradov (1953) citant des travaux trEs anciens (Read and How, 1927) rappellait que ces auteurs avaient trouv6 dans le matEriau algaire d'autant plus d'arsenic qu'il 6tait plus riche en lode. La concentration en lode des algues irait en dEcroissant, des PhdophycEes bien pourvues, aux Rhodophyc6es dont certaines seraient riches en cet ElEment, les ChlorophycEes &ant plut6t mal pourvues. Le gEochimiste russe citant des travaux encore plus anciens (Marcelet, 1913) indiquait que les algues vertes seraient justement, des trois classes envisagEes, les plus pauvres en arsenic.

Si des algues que nous avons 6tudides (Tableau 1 et Fig. 3) en l'occurrence les ChlorophycEes se rEvElent effectivement etre les plus pauvres en As, la comparaison de ces concentrations ?~ celles qui y sont observdes pour l'iode (Tableau 1) in- firme, pour cette classe au moins, la relation directe entre arsenic et iode qu'Evoque Vino- gradov. Pour les deux autres classes d'algues, on peut cependant estimer (Tableau 1) qu'elle corre- spond ~ la rdalit& Quant aux Sargasses, bien que venant au premier rang pour l'arsenic, et ceci quelle que soit la saison de la rEcolte--compte tenu de la reserve faite quant h l'insuffisance des pEriodes de prEl~vement dans cette Etude prEliminaire--si on ne considbre que les sites de prEl~vement internes au Bassin d'Arcachon (de SO ?~ $3 inclus, Fig. 3), elles ne se montrent en aucun cas exceptionnellement enrichies en iode. La concentration la plus 61evEe en cet 616ment est observable au printemps chez Fucus sp. (Fig. 3) qui, comme Sargassum sp. est une algue brune. En automne, Polysiphonia (RhodophycEe) ddpasse l'Algue brune mais de mani~re tr~s peu

ARSENIC ET lODE DES ALGUES/ZOSTJ~RES

0 5

neritiques externes . t ~ t i q u e s moyennes

v I C :Eoux neritiques internes

Fig. 2. R~partition des masses d'eau dans le Bassin

d'Arcachon, selon J.M. Bouchet, 1968.

Fig. 2. Water mass distribution in Arcachon lagoon by J.M.

Bouchet, 1968.

significative 238 m g . k g -1 de M.S. contre 231.

Les concentrations en arsenic demeurent dans les deux cas assez voisines.

Finalement, la comparaison des concentrations en iode et en arsenic (Fig. 3) conduit ~t distinguer deux groupes de vfg6taux, prfsentant un comportement different ~t l'Egard des deux 61Ements:

- d 'une part, ceux pour lesquels les concentrations en arsenic et en iode demeurent du mEme ordre de grandeur. II s'agit des algues, parmi les mieux pourvues en l'un ou l 'autre 616ment. Les points qui reprEsentent ces genres, sur la Fig. 3, se situent sur la mEme droite que ceux pour lesquels l 'iode n'est jamais infErieure ~l 80 mg. kg -1 de M.S. Alors que la concentration en arsenic peut etre nulle. I1 s'agit 1~ d'algues vertes et rouges et des reprEsentants des PhanErogames que constituent les Zost~res;

- d'autre part les Sargasses seules: leur concentration en iode prise globalement, est beaucoup moins 61evEe que dans le groupe prEcEdent. Elle ne dEpasse jamais 90 mg. kg-1 de M.S. Par contre, la concentration en arsenic total-peut y atteindre des niveaux tr~s 61evEs, supErieurs ~l 250 mg. kg- 1 de M.S. Ces vEgEtaux prEsentent donc

37

davantage de predilection pour l'arsenic que pour

l'iode.

La Fig. 3 confirme ce qui a EtE exprimE dans le

cours du dEveloppement quant au fait que les Sargasses sont d'autant plus riches en As qu'elles ont EtE prElevEes plus ?a l'intErieur du Bassin d'Arcachon, soit dans les "eaux nEritiques

moyennes (B)" - -pour la plupar t - -soi t dans les "eaux nEritiques internes (C)", (Figs. 1 et 2). Ces termes sont entendus au sens que leur a donne

Bouchet (1968). On notera cependant une exception, le point reprEsentatif du prEl~vement ef- fectuE dans la partie Sud du Pertuis Breton, l'abri de l'Ile de RE, donc dans un autre contexte, et a une autre pEriode de l'annEe.

En ce qui concerne la zone "nEritique externe (A)" du contexte arcachonnais (Fig. 2), les Sar- gasses qui y ont 6t6 rEcoltEes se montrent nette- ment plus appauvries en As que celles des zones prEcEdentes, mais compara t ivement mieux pourvues en iode.

Si, comme le disent Irgolic et Stockton (1987), la connaissance des composes presents dans l'environnement est une tache dElicate--que nous

n'aborderons pas vraiment dans cette Etude

prEliminaire--la determination de l'E1Ement (As) total demeure de toutes mani~res une Etape ini- tiale indispensable, qui suscitera la mise en oeu- vre ultErieure de techniques plus appropriEes et plus prEcises.

L'effet biologique de l'arsenic sur les diffEre- ntes composantes de l 'environnement variant fortement selon le degrE d'oxydation et la forme chimique (formes minErales et formes organiques), la notion d '"arsenic total" est forcE- ment insuffisante. NEanmoins, un certain nombre de suppositions q u a n t a ces formes peuvent ~tre avancEes. Elles attEnuent les impressions a priori nEfastes resultant de l 'examen des concentrations en As du materiel algaire du Bassin d'Arcachon.

Toujours selon Irgolic et Stockton (1987), "la plupart des composes de l'arsenic identifies dans les organismes ne sont pas volatils et ne peuvent &re convertis en d6rivEs volatils".

Si les principaux consommateurs d'Algues, Mollusques marins et certains CrustacEs, qui selon Dolique (1968) renferment des quantitEs considE- rables d'As (plusieurs dizaines de rag. kg -1 de


M.S.) sous forme de combinaisons avec des molE- cules organiques, [arsEnobEta~ne (1981)] sent ingErEs par l'homme, on constate que ces composes demeurent non mEtabolisEs par les fer- ments digestifs, puisqu'elles sent retrouvEes in- tactes dans l'urine. Par voie de consequence elles sent doric non toxiques, sous cette forme au moins.

Cependant, il ne taut pas perdre de vue le fait que les algues brunes, par concentration de l'As des eaux marines, fabriquent et renferment des "arsEno-sucres" qui, se lon E d m o n d s et Francesconi, (1981) constituent des cha~nons in- termEdiaires non nEgligeables du cycle de l'arsenic dans l'Ecosystbme matin. Ces composes

contiendraient selon ces auteurs entre 15 et 20% de leur poids d'As. I1 s'agit de deux furanosides dimEthylEs comportant naturellement de l'arsenic. Plus rEcemment (StCeppler et ai., 1986), on l'a vu plus haut, il a 6tE mis en Evidence un autre arsEno-sucre, lui trimEthylE, spEcifiquement chez Sargassum thunbergii de la Mer du Japon.

Johnson et Braman (1975) qui ont travaiUE sur des Sargasses pElagiques rEcoltEes ?a proximitE des Bermudes et dans l'Est du Golfe du Mexique y ont Egalement identifiE de l'arsenic et en ont EtudiE la spEciation montrant ainsi que 15% de l'arsenic trouvE Etait de l'As III, 85% de l'As V et 1% de "l'alkyl-As" gEnErE in situ. Ils Evoquent la possibilitE d'une mEthylation de cet ElEment par

IODEen mgkg -I de moti~re s(}che

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• Prelevements d'Automne • Prelevements de Printemps

* Frelevements de Sargassum ( Pdques 1988 )

ALGUES Chlorophy~es

U:Ulve

E: Enteromorpho B :8ryopsis

Ph6ophycees F: Fucus

~:Sorgossum R hodophycEes

G: GrooIona

P: Polysiphonie PHANEROGAMES

M: Zost~ro merino N :Zost~ro noltii

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Fig. 3. Re la t ions i o d e - a r s e n i c dans les A l g u e s et PhanErogames du Bassin d 'Arcachon .

Fig. 3. Iodine-arsenic relations in Algae and Phanerogams in Arcachon lagoon.

ARSENIC en mg.kq -1 ~..de mati~re sEche

ARSENIC ET 10DE DES ALGUES/ZOSTI~RES 39

voie bact6rienne, selon les conditions d'oxydo- r6duction. II est important de prendre en compte cet aspect eu 6gard aux 6ventuelles incidences n6fastes de certaines formes d'arsenic, sur l'environnement.

A Arcachon, la m6thylation de l'As devrait ~tre limit6e, d'abord en raison du jeu des mar6es et de l'importance des surfaces exond~es ?a mar6e basse (sensiblement 2/3 de la superficie du Bassin).

Si les processus de r6duction 6ventuellement amorc6s 5 mar6e haute, ne sont pas enti~rement interrompus au jusant, en particulier 5 quelques centim~tres sous la surface du s6diment (dont l'aspect noir s'estompant par oxydation traduit bien l'existence de tels ph6nom~nes), il est probable que l'6mersion durable -et donc la r6oxyda- tion qui l'accompagne- constitue un facteur limi- tant l'intensit6 de la m6thylation.

De mani~re certaine, superficiellement au moins, les traces de r6duction disparaissent, 6vitant ainsi probablement la m6thylation de l'As dans les couches sup6rieures du s6diment.

Grace au ph6nom~ne naturel que constitue la mar6e, cet environnement lagunaire semble donc b6n6ficier de l'6tablissement de conditions physi- co-chimiques (Eh surtout, pH, T °) telles que celles 6voqu6es par Takamatsu et al. (1982). Ces auteurs citent le cas de sols de rizi~res du Japon. Les eaux d'immersion y sont enrichies en As, car issues de r6gions mini~res min6ralis6es en cet 616merit, ou ayant lessiv6 des sols ant6rieurement trait6s par des pesticides ars6nicaux. Afin de lim- iter les effets nocifs sur les cultures de riz (et ?a terme sur l'homme qui le consomme), de l'As m 6 t h y l 6 (m o n o m 6 t h y l a r s o n a t e et dim6thylarsinate) en milieu r6ducteur, (lid ?a la stagnation-de ces eaux pollu6es), les agronomes ont pr6conis6 la pratique de vidanges totales in- termittentes des rizi~res dans le but de faciliter la r6oxydation de ces sois normalement immerg6s. Cette alternance immersion-6mersion est donc, Arcachon, r6alis6e de fa~on naturelle par la mar6e. De toutes mani~res, si les algues seules sont impliqu6es activement lors du processus de m6thylation de l'As, le risque demeure forc6ment restreint en raison de la limitation m~me de la biomasse algaire du Bassin, mais il faudrait aussi

considErer le phytoplancton. I1 ne faut cependant pas 6carter l'6ventualit6 d'un "bloom" algaire du type de celui qui s'est produit durant 1'6t6 1988 en arri~re de l'Ile de R6, en relation avec des venues de nutrients probablement issus de la fertilisation des sols agricoles locaux.

Le contexte p6dologique du Bassin d'Arcachon pr6sentant 5 cet 6gard beaucoup plus d'aptitudes que celui de l'Ile de R6, ?a une lib6ration d'616- ments min6raux et organiques dans la nappe phr6atique (et donc ~ terme dans le Bassin), il convient, semble-t-il, de demeurer vigilant quant

sa surveillance, d'autant qu'en cas d'incident m~me mineur, la conchyliculture pourrait, eu 6gard ?a la toxicit6 de certaines formes de l'As, en ~tre largement affect6e.

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Documents

Arsenic et iode des Algues et des Zostères de l'environnement laguno-marin d'Arcachon (France)