Contamination par les hydrocarbures d’un poisson osseux ... · A mes frères MOHAMMED, AHMED, NASER et mes sœurs. Mes cousins: le Dr. SABRI, ESSAM et ABDELLAH. A mon oncle: le

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIREMINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE D’ORANFACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE BIOLOGIE

Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale

Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de

MAGISTEREn

SCIENCES DE L’ENVIRONNEMENT

Option : Biologie et pollution marines

Présenté par : ALMULSI Ebrahim

Soutenu le : / / 2011 devant la commission du jury composé de :

PRESIDENT : A. AOUES

EXAMINATEUR : S.A. KERFOUF

EXAMINATEUR : M. BOUDERBALA

PROMOTEUR : Z. BOUTIBA

Co-PROMOTEUR : M.F. ABDELGHANI

-Session 2011-

Contamination par les hydrocarbures d’un poisson osseux: la Sardine (Sardina

pilchardus, Walbaum, 1792), pêchée dans les baies d’Oran et de Béni-Saf.

Professeur, Université d’Oran.

Maître de Conférence, Université de Sidi Bel Abbes.

Maître de Conférence, Université d’Oran.



DEDICACES

Je dédie ce Thèse à :

Mes très chers parents pour leur amour et affection.

Ma Femme et mon gosse MOSTAPHA

A mes frères MOHAMMED, AHMED, NASER et mes sœurs.

Mes cousins : le Dr. SABRI, ESSAM et ABDELLAH.

A mon oncle : le Général YAHIA ALNAHMY, sa femme et mon oncle

KHALED ALNAHMY.

A mon oncle : le Dr. ABDELAZIZ ALMAKALIH.

A mes beaux frères : le Dr. MOHAMMED ALCHAÏKH, BESSAM

SOUHEÏL et MOHAMMED ALSSAÂR.

A toute ma grande FAMILLE.

Au Colonel FAÏZ SENHOUB.

A mes très chers frères ALCHAÏKH MOURAD et SHOBILI FOUAD.

Ainsi qu’à tous mes très chers amis, ABDELAZIZ AWNALLAH, AMINE,

AZOUZ ABDALKRIM, BOUANATI FETHALLAH, DJMEL, HAMZA,

KHERRAZ ALI, ROUANE HACÈNE OMAR, AHLEM, KHATTOU AMINA,

LATIFA, SOUHILLA.

ALMULSI EBRAHIM

2010-2011

REMERCIEMENTS

Je tiens à remercier :

Monsieur le Professeur Z. BOUTIBA, de l’Université d’Oran, et Directeur du

laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale, qui a bien voulu être mon

encadreur, sa compétence, sa rigueur scientifique, son optimisme a été un soutien pour la

réalisation de ce travail. Je lui suis particulièrement reconnaissante d’avoir guidé mes

premiers pas d’initiation à la recherche dans le domaine de l’environnement et de la

pollution marine.

Monsieur le Professeur M.F. ABDELLGHANI, de l’Université d’Oran, pour son co-

encadrement mes profonds remerciements pour m’avoir dirigé, suivie, orienté et enrichie.

Merci de m’avoir guidé tout au long pour la réalisation de ce modeste travail. Vos

exigences ont largement contribués à l’amélioration de mes connaissances et de mon

travail.

Monsieur le Professeur A. AOUES, Responsable du Laboratoire de Biochimie,

Département de Biologie, Faculté des Sciences, Université d’Oran, qui m’a honorer de

présider le jury, dont je lui exprime mes sincères respects.

Monsieur S.A. KERFOUF, Maître de Conférences à l’Université de Sidi Bel Abbes,

qui a eu l’amabilité de bien vouloir examiner ce travail. Qu’il trouve ici l’expression de

mes vifs remerciements.

Monsieur M. BOUDERBALA, Maitre de Conférences à l’Université d’Oran, soit

vivement remercié de l’intérêt qu’ils témoignent à ce travail en acceptant de l’examiner

en siégeant dans ce jury.

Je ne voudrais surtout pas oublier de remercier très vivement et particulièrement

Monsieur S. MOUFFOK, Maître de Conférences au sein du Département de Biologie, à

l’Université d’Oran Es-Senia.

Je tiens à remercier aussi Monsieur L. BENSAHLA, Maître de Conférences à

l’Université d’Oran, et Monsieur M. GHALEK, Maître de Conférences à l’Université

d’Oran,

Je remercie touts les équipes du laboratoire « Réseau de Surveillance Environnementale

» pour l’aide précieuse pour la réalisation de mon travail.

ALMULSI EBRAHIM2010-2011

RESUME

Le but de ce travail est l’évaluation du niveau de contamination parles hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), (Chrysène etPhénanthrène) dans les Baies d’Oran et de Béni-Saf, d’un poisson osseux, lasardine Sardina pilchardus, utilisé comme espèce bioindicatrice de pollution.Les prélèvements ont été effectués mensuellement sur une durée de six moisde (juin à novembre 2009).

Sachant que les HAPs sont des composés lipophiles, deux organesont été ciblés, le foie et le muscle afin de déterminer l’influence de la teneurdes lipides sur la variation de la contamination entre ces deux organes.

Les résultats de l’analyse par la chromatographie liquide hauteperformance (CLHP) qui permet d’identifier et de quantifier les HAPs ontdémontré la présence de ces deux composés dans tous les échantillons avecune contamination notable par le phénanthrène dans la baie d’Oran et moinsdans celle de Béni-Saf.

L’étude de la contamination est mise en relation avec certainsfacteurs biologiques et environnementaux. Les résultats statistiques n’ontrévélé aucune différence significative entre les sexes.

Par ailleurs, la variation de la contamination est liée aux variationssaisonnières avec une diminution pendant les mois d’été et une remontéependant l’hiver.

A l’heure actuelle, il n’existe aucune réglementation qui définie lesdoses maximales de chaque composé des 16 HAPs tolérées chez lesorganismes marins, cependant les concentrations retrouvées dans noséchantillons sont préoccupantes puisque ces polluants s’intègrent facilementdans le milieu marin et par conséquent s’accumulent dans ces organismesbenthiques. De plus aucune démarche n’a été retenue pour réduire les effetsde la pollution pétrolière dans la région.

Mots clés : Baies d’Oran, Béni-Saf, Sardine, Sardina pichardus, HAPs,polluants, contamination.

ABSTRACT

The goal of this work is the evaluation of contamination level bythe polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), (Chrysene and Chenanthrene)in thes Bays of Oran and Beni-Saf, a benthic fish; the Sardin (Sardinapilchardus); was taken as bioindicators species for pollution. The sampleswere taken monthly over a period of six months from (june at novembre2009).

Knowing that the PAHs are lipophilic compounds, two organs; theliver and the muscle; were treated, in order to determine the influence of thecontent of the lipids on the variation of the contamination between these twoorgans.

The results of the analysis by the high performance liquidchromatography (HPLC), which allow identifying and quantifying the PAHsdemonstrated the presence of these two compounds, in all our samples. Witha considerable contamination by the phenanthrene was found as bay of Oranand least as bay in that of Beni-Saf.

The survey of the contamination was taken in relation with somebiological and environmental factors like sexes seasons. While no meaningfuldifference between the sexes was found in the statistical results

The environmental aspects of the results showed a seasonalvariation of the species contamination with a reduction during the summerand an increase during the winter.

The available nomenclatures don’t specify the maximal doses foreach individual compound of the 16 PAHs tolerated in the marine organisms.However the concentrations recovered in our samples are disturbing sincethese pollutants integrate easily in the marine livings and consequentlyaccumulate by benthic organisms; no specific legislation exists to reduce theeffects of petroleum pollution in the region.

Key words: Bay of Oran, Bay of Beni-Saf, Sardine, Sardinapilchardus, HPAs, pollutants, contamination.

الملخص

إن الھدف من ھذا العمل ھو تقدیر مستوى التلوث من جراء االستعمال المتزاید للھیدروكاربونات خذ أتم .ران وبني صافوھخلیجینفي كل من )كراسین و فینا ثرین(PAHالعطریة المتعددة الحلقات

Sardinaالسردین نوعمناسماك pilchardus.أخذت العینات شھریا .كمؤشر بیولوجي للتلوث.2009من جون إلى نوفمبر خالل مدة ستة أشھر

و لكون ھذه المركبات محبة للدھون جرى أخذ عضوین، الكبد و العضلة، للمعالجة و ذلك من أجل تحدید .على تغیر التلوث بین ھذین العضوینالتأثیر الكمي للدھون

، و الذي یسمح بتعیین كمیة )HPLC(بینت نتائج التحلیل بالكروماتوغرافي السائل العالي األداء الھیدروكاربونات العطریة متعددة الحلقات، وجود المركبین المذكورین أعاله في جمیع عیناتنا و وجد أن

.في خلیج وھران و أقل في خلیج بني صافاالتلوث بالفیناثرین و الكراسین كان كبیرو في إطار دراسة التلوث، التي أجریت بالترابط مع معاملین بیولوجي و محیطي، مثل الجنس و

,الفصول، بینت النتائج اإلحصائیة أنھ في الوقت الذي لیس ھنالك فرق ذو شأن بین الجنسینو بینت النتائج في الجوانب المحیطیة أن التلوث یتغیر بتغیر الفصول بحیث أن ھنالك انخفاض في

.الصیف و زیادة في الشتاءإن المعطیات المتوفرة إلى غایة اآلن، ال تحدد الجرع القصوى التي تتحملھا العضویات البحریة للمركب

و أعطت عیناتنا تراكیزا مقلقة .الستة عشرحلقاتللھیدروكاربونات العطریة المتعددة الالواحد من بین و ال .إذ أن ھذه الملوثات تتداخل بسھولة ضمن األحیاء البحریة، و نتیجة لذلك تتراكم عند أحیاء األعماق

.تتواجد تشریعات خاصة لتقلیص تأثیر التلوث البترولي في المنطقة

Sardinaردین، بني صاف، سمك السخلیجوھران، خلیج:الكلمات المفتاح pilchardus ،.الھیدروكاربونات العطریة المتعددة الحلقات، الملوتاث، تلوث

A B R E V I A T I O N S

AFSSA : Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments.

AIEA : Agence internationale de l’énergie.

AMC : Asia Minor Curent.

Bap : Benzo(a)pyrène.

BCF : Coefficient de bioconcentration.

BPH : Benzo[a]pyrène hydroxylase.

CNEXO : Centre national pour l’exploitation des océans.

DDT : Dichlorodiphényltrichloroéthane.

EPA : Environmental protection agency.

EGPP : Entreprise de Gestion des Ports de Pêche.

FAO : Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture.

HAHs : Higher molecular weight.

HAPs : Hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Has : Hydrocarbures aromatiques.

HCB : Hexachlorocyclobenzene.

ITOPF : International tankers pollution Fédération.

HCH : Hexachlorocyclohexane.

Ifremer : Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer.

IUPAC : Union internationale de chimie pure et appliquée.

J.O : Journal officiel.

LAHs : Lower molecular weight.

L.E. : Lipides extractibles.

LRSE : Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale.

MAW : Modified atlantic water.

MFO : Mixte function oxygenase.

MMJ : Mid mediterranean jet.

OMS : Organisation Mondiale de Santé.

RNO : Réseau National d'Observation de la qualité du milieu marin.

SIDA : Swidish international development autmority.

UNEP : United nations environment programme.

LISTES DES FIGURES

Partie I : les Hydrocarbures.

Figure 1 : Etalement d’une nappe de pétrole. 10

Figure 2 : Processus de dissolution des hydrocarbures en mer. 12

Figure 3 : Emulsification des hydrocarbures en mer. 13

Figure 4 : Biodégradation des hydrocarbures dans les milieux marins. 14

Partie II : Présentation de l’Espèce.

Figure 5 : Photographie de la sardine S. pilchardus (Walbaum, 1792). 38

Figure 6 : Identification de la famille Clupeidae (Fischer et al., 1987). 39

Figure 7.a : a) Mâchoire supérieure avec une échancrure médiane où vient seplacer l’extrémité de la mâchoire inférieure (Alosa).

b) Mâchoire supérieure arrondie, sans échancrure médiane. 39

Figure 7.b : a) Opercule avec des stries osseuses rayonnantes de laS.pilchardus.

b) Opercule lisse : Bord postérieur de la fente operculaire avec desexcroissances charnues (Sardinella, Herklotsichthys). 39

Figure 8 : Morphologie de Sardina pilchardus (Walbaum, 1792). 40

Figure 9 : Distribution de la sardina pilchardus. 41

Partie III : Zone d’études.

Figure 10 : Cartographie de la baie d’Oran, et Béni-saf, où sont mentionnées lesisobathes.

45

Figure 11 : Vue du port d’Oran. 46

Figure 12 : Port d’Oran. 47

Figure 13 : Vue du port de Béni-Saf. 48

Figure 14 : Port de Béni-saf. 49

Partie IV : Matériel et méthodes.

Figure 15 : Les Photos de manipulation des échantillonnages dans le LaboratoireRéseau de Surveillance Environnemental (LRSE).

56

Figure 16 : Modèle de Fiche d’échantillonnage de la Sardina pilchardus (2009). 57

Figure 17 : Mensurations effectuées sur le Poisson. 58

Figure 18 : Synoptique du prélèvement des échantillons. 58

Figure 19 : Protocole de préparation des échantillons en vue de leurs dosages enCLHP.

60

Figure 20 : Dispositif d’extraction des hydrocarbures de la matière vivante parSoxhlet.

61

Partie V : Résultats.

Figure 21 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène,Phénanthrène) (µg/g L.E.) chez sardina pilchardus pêchée dans lesbaies d’Oran et Béni-Saf. 67

Figure 22 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène,Phénanthrène) (µg/g L.E.) en fonction des organes chez sardinapilchardus pêchée dans la baie d’Oran. 69

Figure 23 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène,Phénanthrène) (µg/g L.E.) en fonction des organes chez sardinapilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf. 69

Figure 24 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) enfonction des saisons dans le muscle chez Sardina pilchardus pêchéedans le baie d’Oran. 71

Figure 25 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) enfonction des saisons dans le foie chez Sardina pilcharduspêchée dans le baie d’Oran. 71

Figure 26 Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) enfonction des saisons dans le muscle chez Sardina pilcharduspêchée dans la baie Béni-Saf. 72

Figure 27 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) enfonction des saisons dans le foie chez Sardina pilcharduspêchée dans la baie Béni-Saf. 72

Figure 28 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène)(µg/g L.E.) en fonction des organes et du sexe chez Sardinapilchardus pêchée dans la baie d’Oran. 74

Figure 29 : Variations des concentrations moyennes en HAPs(Phénanthrène), (µg/g L.E.) en fonction des organes et du sexechez Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran. 74

Figure 30 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène)(µg/g L.E.) en fonction des organes et du sexe chez Sardinapilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf. 75

Figure 31 : Variations des concentrations moyennes en HAPs(Phénanthrène) (µg/g L.E.) en fonction des organes et du sexechez Sardina pilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf. 75

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Epaisseur moyenne d’une nappe d’hydrocarbures durant les premièresheures qui suivent le déversement de pétroles bruts en mer. 11

Tableau 2 : Comparaison de la solubilité (mg/l) des hydrocarbures aliphatiqueset des hydrocarbures aromatiques en fonction de leurs degrés devolatilité. 12

Tableau 3 : Accidents pétroliers les plus importants de 1967 à 2010. 16

Tableau 4 : Indice de vulnérabilité morpho sédimentaire. 25

Tableau 5 : Toxicité de quelques HAPs. 32

Tableau 6 : Principales unités industrielles de la zone d’Arzew. 50

SOMMAIRE

Introduction................................................................................................................1

I. Introduction :.........................................................................................................................3II. Caractéristiques des Hydrocarbures:....................................................................................41. Composition chimique: ........................................................................................................41.1 Les hydrocarbures aliphatiques : ........................................................................................41.1.1 Hydrocarbures saturés : ..................................................................................................41.1.2 Hydrocarbures insaturés : ...............................................................................................61.2 Les hydrocarbures aromatiques:.........................................................................................71.3 Les résines et asphalténes :.................................................................................................72. Propriétés physiques :...........................................................................................................82.1 Densité :..............................................................................................................................82.2 Viscosité : ...........................................................................................................................82.3 Le point d’écoulement :......................................................................................................92.4 Le point éclair :...................................................................................................................9III. Provenance des hydrocarbures dans le milieu marin : .......................................................91. Comportement des hydrocarbures dans le milieu marin : ....................................................92. Processus Majeurs qui conditionnent le comportement : .....................................................10IV. Les effets des hydrocarbures sur l’environnement :...........................................................151. Perturbation des échanges Océan – Atmosphère :................................................................172. Les effets biologiques des Hydrocarbures :..........................................................................182.1 Effets ou hydrocarbures en nappe : ....................................................................................182.1.1 Les communautés d’oiseaux : .........................................................................................182.1.2 Les mammifères marins : ................................................................................................182.2. Effets des hydrocarbures dissous : ....................................................................................182.2.1. Les organismes planctoniques :......................................................................................182.2.2. Les poissons : .................................................................................................................192.2.3. Les coraux : ....................................................................................................................192.2.4. Les algues et autres plantes : ..........................................................................................193. Effet d’un déversement d’hydrocarbures sur le littoral : ......................................................203.1. Rochers, structures artificielle : .........................................................................................203.2. Gros cailloux et galets : .....................................................................................................203.3. Sable : ................................................................................................................................203.4. Végétation du littoral :.......................................................................................................203.5. Contamination des eaux : ..................................................................................................213.6. Contamination des sédiments : ..........................................................................................213.7. Plages et zones maritimes récréatives : .............................................................................224. Vitesse de reconstitution : ....................................................................................................22V. Les Hydrocarbures Aromatiques polycycliques :................................................................221. Chrysène :.............................................................................................................................232. Phénanthrène : ......................................................................................................................23VI. Devenir des HAPs : ............................................................................................................241. Littoral :...............................................................................................................................242. Atmosphère : .......................................................................................................................263. Milieu marin :......................................................................................................................264. Colonne d’eau : ..................................................................................................................275. Les sédiments : ....................................................................................................................27

PARTIE I : LES HYDROCARBURES

6. Adsorption des HAPs : .......................................................................................................277. Accumulation des HAPs : ...................................................................................................288. Absorption des HAPs à partir de l’bioconcentration :.........................................................299. Absorption des HAPs à partir de la nourriture biomagmification :.....................................2910. Métabolisme des HAPs : ....................................................................................................2911. Toxicité des HAPs :............................................................................................................3112. Les effets sublétaux :..........................................................................................................32VII. Moyens de lutte contre la pollution marine par les hydrocarbures : .................................33VIII. Aspect juridique :.............................................................................................................34

PARTIE II: PRESENTATION DE L’ESPECE

I. Introduction : ........................................................................................................................361. Généralité de la sardine Sardina pilchardus : ......................................................................361.1. Position systématique : ......................................................................................................371.2. Aspect générale : ...............................................................................................................372. Diagnose de l’espèce : ..........................................................................................................382.1. Clé des genres et espèces de la zone : ...............................................................................393. Distribution géographique:...................................................................................................404. Ecologie de l'espèce : ...........................................................................................................415. Régime alimentaire :.............................................................................................................426. Reproduction : ......................................................................................................................426.1 Quelques aspects de la physiologie de la sardine : .............................................................436.1.1. Variation de la teneur en graisse : ..................................................................................43

PARTIE III: ZONE D’ETUDE

I. Introduction :.........................................................................................................................44II. Situation géographique : ......................................................................................................441. Port d’Oran :.........................................................................................................................442. Port de Béni-Saf: ..................................................................................................................47III. Sources de pollution : .........................................................................................................491. Sources de pollution du littoral oranais :.............................................................................502. Les milieux récepteurs : ......................................................................................................533. Sources de pollution au Béni-Saf : ......................................................................................53

I. Choix et intérêt de l’espèce Sardina pilchardus : .................................................................541. Collecte du matériel biologique : .........................................................................................542. Choix du site :.......................................................................................................................543. Technique d’échantillonnage : .............................................................................................553.1 Précaution préliminaires :..................................................................................................553.2 Traitement des échantillons :............................................................................................554. Extraction : ..........................................................................................................................595. Purification: ..........................................................................................................................626. Fractionnement par chromatographie sur gel de silice :.......................................................627. Analyse Chromatographique :..............................................................................................638. Analyse des hydrocarbures aromatiques par chromatographie en phase liquide hauteperformance (CLHP) :..............................................................................................................638.1. Détermination du poids sec : .............................................................................................64

PARTIE V : RESULTATS

I. Résultats : ............................................................................................................................65I.1. Résultats de l’échantillonnage : .........................................................................................661. Description de l’échantillonnage :........................................................................................66I.2. Résultats des teneurs en eau dans les sous échantillons :...................................................66I.3.Résultats des niveaux de concentration des contaminants d’HAPs : ..................................671. Les teneurs globales en contaminants dans les deux baies :.................................................672. Les teneurs en contaminants en fonction de l’organe :.........................................................683. Les teneurs en contaminants en fonction des saisons:..........................................................704. Les teneurs en contaminants en fonction du sexe: ...............................................................73II. Discussion : .........................................................................................................................76

Conclusion générale : ...............................................................................................................81Références bibliographiques : .................................................................................................85Annexes :……………………………………………………………………………………..98

PARTIE IV: MATERIEL ET METHODES

Introduction

Introduction

1

Introduction :

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des molécules

organiques issues de la combustion incomplète de matières carbonées, suite à des

processus naturels (volcanisme), mineurs, et des processus anthropiques, majoritaires. Ils

sont libérés dans tous les compartiments de l’environnement. (Gabet, 2004).

La majeure partie des sources de pollution sont émises dans l’atmosphère et sont le

plus souvent reliées à la densité de population humaine (chauffage, transport, etc …). Les

sols et les eaux sont également touchés par cette pollution, suite à des dépôts

atmosphériques ou des déversements accidentels de type créosote ou d’hydrocarbures.

Désormais largement répandus, la concentration des HAP dans l'environnement a

fortement augmenté depuis les 150 dernières années (Gabet, 2004).

Jusque dans les années 50, on admettait que le pouvoir auto-épurateur et la

capacité d’assimilation des Mers et Océans suffisait à contenir les grands problèmes de

pollution (Gabriel, 2007). Des évènements tristement célèbres tels que les échanges

successifs de pétroliers sur de nombreuses côtes ont fait prendre consciences de la limite

des équilibres écologiques et de la nécessité de dispositions réglementaires. On peut citer

comme exemple la dernière catastrophe, de la plateforme pétrolière Deepwater Horizon

qui coule dans le Golfe du Mexique au large de la Louisiane, en 20 avril 2010 provoquant

l'une des marées noires les plus graves depuis la catastrophe de l'Exxon Valdez (COI-

UNESCO, 2010).

Les eaux algériennes ne sont pas épargnées par ces incidents écologiques ; en

effets, le fuel du cargo Couguar qui a échoué le 30 janvier 2003 pollue toujours la côte

algéroise (Yacoub, 2003)

De plus, en Algérie, la pollution marine et côtière s’intensifie de jour en jour. La

bande côtière, longue de 1.280 km, concentre 40% de la population algérienne et

l’essentiel des activités économiques et industrielles du pays. Les 13 plus grandes villes

et plus de 150 agglomérations sont situées sur la côte, qui accueille 5000 unités

industrielles. La densité de peuplement est de l’ordre de 300 hb/km environ (500 hb/km à

Oran), (Références).

Introduction

2

La préservation du milieu est donc devenue un des soucis majeurs de l’opinion

publique, et l’une des priorités des autorités et des usagers de la mer dans les pays

riverains de la Méditerranée.

Sur le plan scientifique, très peu d’études ont été récemment développées en

Algérie pour l’évaluation quantitative et qualitative des hydrocarbures. Nous retrouvons,

sur les côtes algériennes des travaux effectués par Lacheheb (2002) et Meftah (2002) sur

l’évaluation du niveau de contamination par les hydrocarbures aromatiques polycycliques

(HAPs : Chrysène, Phénanthrène), précisez dans (Boutiba et al., 2003).

C’est dans cet esprit que nous avons élaboré ce travail, qui reprend un protocole

expérimental extrait du PNUE (1997).

L’objet de ce travail de recherche est donc l’étude de la contamination des

hydrocarbures d’un poisson osseux la sardine Sardina pilchardus, Walbaum 1792,

comme espèce bioindicatrice (PNUE, 1997; Escartin, 1999). Les échantillons de l’espèce

cible proviennent de deux zone d’études (Baies d’Oran et de Béni-Saf), afin de

poursuivre les travaux entrepris du Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale

(LRSE) sur la pollution par les hydrocarbures du littoral occidental algérien.

Nous présenterons notre travail en cinq parties. La première partie abordera les

propriétés physico-chimiques des hydrocarbures et leur comportement dans le milieu

marin.

La deuxième partie portera sur quelques données générales sur la biologie et

l’écologie de la sardine (Sardina pilchardus).

La troisième partie sera consacrée à la zone d’étude en l’occurrence les baies

d’Oran et de Béni-Saf.

La quatrième partie s’articulera sur les la méthodologie adoptée.

La cinquième partie exposera les résultats obtenus, leurs traitements statistiques

ainsi que leurs interprétations.

Enfin, on terminera par une conclusion générale sur ce sujet de recherche et on

tentera d’avancer certaines recommandations.

1éme Partie

Les Hydrocarbures

Partie I : Les Hydrocarbures

3

I. Introduction :

Les hydrocarbures sont des produits naturels composés uniquement d’atomes

de carbone et d’hydrogène. Ils sont, dans des conditions normales de température et

de pression, solides (paraffine), liquides (essences, pétrole, etc.) ou gazeux

(méthane, butane, etc.).

La presque totalité des hydrocarbures sert à produire de l’énergie sous forme

de chaleur. Cependant, une part toujours croissante de produits issus du pétrole sert

de matière première à la pétrochimie et notamment à l’industrie des matières

plastiques (CSDB, 2002).

les Mystères et les enjeux de l’or noir :

Principal acteur du développement industriel du 20éme siècle, le pétrole a pris

la relève du charbon en s'imposant par sa plus grande facilité d'extraction et

d'utilisation. Il a révolutionné notre mode de vie. Matière première indispensable

mais répartie sur la planète de façon peu homogène, le pétrole et ses dérivés sont à

la base de grandes métamorphoses géopolitiques et des "nouveaux rapports de

force" entre les puissances industrielles et les pays en voie de développement

(Encyclo, 1990).

Le pétrole brut est un mélange d'hydrocarbures et, dans une moindre mesure,

de composés organiques soufrés, azotés oxygénés. Il est le résultat de l'activité de

bactéries dans un milieu sans oxygène (action anaérobie) sur des matières

organiques végétales et animales déposées en milieu aquatique et d'une

transformation physique et chimique par l'élévation de la pression et de la

température lors de son enfouissement. L'apport organique (zoo- et phytoplancton)

est enfoui dans des matériaux fins et imperméables (argile, limons, calcaires fins)

où des bactéries anaérobies consomment les protides, lipides et glucides. Le résidu

inassimilable est appelé Kérogène (Encyclo, 1990).

A mesure que ces sédiments sont recouverts par de nouveaux dépôts, ils

s'enfoncent dans la croûte terrestre. Ce mouvement du haut vers le bas est

accompagné d'une élévation de la pression et de la température qui conjointement


4

permettent la rupture des macromolécules constituant le kérogène pour donner des

molécules plus simples : les hydrocarbures.Toutes ces réactions sont extrêmement

lentes et il faut plusieurs dizaines de milliers d'années pour obtenir du pétrole

(Encyclo, 1990).

II. Caractéristique des Hydrocarbures:

1. Composition chimique:

On distingue généralement trois familles principales d'hydrocarbures

(in Soltani, 2004):

1.1 Les hydrocarbures aliphatiques :

On différencie les composés saturés, ne contenant que des liaisons simples,

des composés insaturés, qui contiennent au moins une double liaison carbone-

carbone, notée C 9 C, ou une triple liaison C : C.

1.1.1 Hydrocarbures saturés :

La formule générale d’un alcane est CnH2n+2, n étant le nombre d’atomes de

carbone dans la molécule. Pour désigner les alcanes, on utilise des préfixes grecs

indiquant le nombre d’atomes de carbone, suivis de -ane : méthane (CH4),

éthane (C2H6), propane (C3H8), butane (C4H10), etc. Une molécule est dite linéaire

lorsque sa chaîne est droite ; elle est ramifiée lorsqu’elle contient des chaînes

latérales, ou ramifications.

Dans le système de nomenclature IUPAC (Union internationale de chimie

pure et appliquée), le nom d’une molécule est donné par la chaîne carbonée la plus

longue, ou chaîne principale. La présence de ramifications est indiquée par un

nombre, correspondant à la position de ce groupe sur le squelette de base. Dans le

cas où la molécule possède une seule ramification, on numérote la chaîne principale

à partir d’une extrémité, de façon à attribuer la plus petite valeur à l’indice

correspondant à la position de la ramification ; dans le cas de plusieurs chaînes

latérales, la numérotation s’effectue de sorte que la somme de tous les indices soit la

plus petite possible.


5

On nomme le groupement substituant (chaîne latérale), ou radical alkyle, en

général noté R (8 CpH2p+1, avec p entier), en remplaçant la terminaison « ane » par

« yl » : méthyl, éthyl, propyl, etc. C’est avant le nom du radical que l’on précise sa

position dans la chaîne principale. Dans le cas où la molécule possède plusieurs

ramifications identiques, on emploie les préfixes di-, tri-, etc. (diméthyl, triéthyl,

etc.) ; on indique successivement la position de ces groupements identiques avant le

nom du substituant en les séparant par une virgule. Un tiret sépare également le

dernier indice du nom qui le suit. Enfin, les ramifications d’une molécule sont

nommées dans l’ordre alphabétique, sans tenir compte des préfixes indiquant leur

multiplicité.

Par exemple, les trois ramifications ci-dessous sont numérotées 2, 2 et 4. Si

la chaîne était numérotée en sens inverse, les chaînes latérales auraient les

numéros 2, 4 et 4. Comme la plus petite somme correspond à la première

numérotation (2 + 2 + 4 = 8, alors que 2 + 4 + 4 = 10), le nom correct du composé

est le 2,2,4-triméthylpentane :

Le butane, de formule brute C4H10, a deux isomères courants, le butane

normal (n-butane) et le 2-méthyl-propane (jadis isobutane), dont les formules

développées sont les suivantes :


6

1.1.2 Hydrocarbures insaturés :

Les alcènes, composés issus principalement du craquage du pétrole, ont pour

formule générale CnH2n Ces molécules contiennent une seule double liaison C 9 C.

L’alcène le plus simple, de formule brute C2H4, est l’éthylène. La nomenclature

appliquée est la même que celle qui concerne les alcanes ; on remplace le suffixe

« ane » par « ène », et on indique la position de la ou des doubles liaisons avant le

nom de la chaîne principale :

Un composé contenant deux doubles liaisons C 9 C est un diène (formule

générale CnH2n-2), comme par exemple le 3-méthyl-2,4-hexadiène :

Les alcynes constituent la troisième grande famille d’hydrocarbures

aliphatiques. Ils ont pour formule générale CnH2n-2 ; une molécule d’alcyne contient

une triple liaison C : C. Pour les nommer, on utilise le suffixe « yne ». L’acétylène,

de formule HC : CH, est l’alcyne le plus commun. D’après la nomenclature IUPAC,

on le nomme éthyne.

Les organismes marins synthétisent un grand nombre d’oléfines à chaînes

droites, possédant jusqu'à six doubles liaisons, où prédominent les composés

suivants (Saliot, 1981; Volkman et al., 1980, 1981):

- n-C17:1, n-C18:1, n-C19:1, n-C21:5 et n-C21:6 chez les micro-algues.

- n-C17:1, n-C19:5, n-C21:5 et n-C21:6 chez les macro-algues.

- n-C21:6, n-C14:1, n-C19:1, n-C22:1 et n-C30:1 chez le zooplancton.

- n-C17:1 et n-C17:2 chez les bactéries.


7

Des polyoléfines ramifiées telles que le squalène et les carotènes ont été

également identifiées.

1.2 Les hydrocarbures aromatiques:

Un hydrocarbure aromatique est une substance dont les molécules possèdent

un cycle insaturé à six atomes de carbone. Les électrons impliqués dans le cycle

sont délocalisés sur tout le cycle : il s’agit du phénomène de conjugaison. Ainsi, on

représente souvent la molécule de benzène comme suit :

Le cercle situé à l’intérieur de l’hexagone montre que les six électrons

représentés et correspondant aux trois doubles liaisons conjuguées appartiennent à

tout l’hexagone, et non à certains des atomes de carbone formant le cycle.

1.3 Les résines et asphaltènes :

La fraction lourde des pétroles bruts est constituée par les asphaltènes et les

résines qui forment une partie importante des résidus de distillation du pétrole en

raffinage. Ce sont des composés contenant C, H, S, O et N à la différence des

hydrocarbures qui ne contiennent que C et H. Ils sont généralement définis par leur

procédure de séparation : les asphaltènes sont précipités par un fort excès d'un

alcane de C5 à C7 ; les résines sont ensuite précipitées par le propane. La teneur

globale en produits lourds varie selon la nature de l'huile brute de moins de 10%

dans les pétroles paraffiniques jusqu'à 70% dans les pétroles très lourds et asphaltes.

Les asphaltènes eux-mêmes varient de 0 à 50%. La structure des asphaltènes et

résines doit être envisagée à deux échelles : la microstructure correspondant à des

masses moléculaires de 500 à 10 000 environ et la macrostructure qui peut résulter


8

d'une association de ces entités entre elles et dépend du milieu dans lequel les

asphaltènes sont présents. Dans le schéma classique de Yen, l'unité de base est un

feuillet polyaromatique supportant des groupements fonctionnels et des chaînes

aliphatiques (Marchand, 1999).

2. Propriétés physiques :

Dans la nature, les hydrocarbures se présentent le plus souvent sous la forme

d’un liquide que l’on appelle le pétrole brut. Il existe cependant des gisements

d’hydrocarbures gazeux, et plus exceptionnellement des gisements d’hydrocarbures

solides sous forme de sables ou de schistes bitumeux. Le pétrole brut est un

mélange d’hydrocarbures que l’on doit séparer par raffinage pour obtenir des

produits utilisables. L’opération de raffinage donne des produits gazeux, liquides et

solides (Marchand, 1999).

2.1 Densité :

La densité d’un hydrocarbure détermine sa capacité à flotter. La plupart des

hydrocarbures flottent sur l’eau (d: 0.8 – 1.0) à l’exception de certains pétroles bruts

et résidus de raffinage lourds. Il faut noter que la densité des mélanges

d’hydrocarbures augmente avec le temps au fur à mesure que les fractions volatiles

s’évaporent, ce qui peut faire couler les parties résiduelles des mélanges (Marchand,

1999).

2.2 Viscosité :

La viscosité traduit la résistance à l’écoulement d’un fluide, due aux forces

de frottement des molécules les uns contre les autres. Plus la valeur de viscosité est

faible, plus la fluidité est élevée. La viscosité augmente au fur et à mesure que le

produit se mélange à l’eau (formation d’émulsion) (Marchand, 1999).

La viscosité diminue aux températures élevées c’est pourquoi la température

de l’eau de mer et la capacité d’absorption thermique d’un hydrocarbure constituent

des paramètres très importants.


9

La viscosité est aussi un paramètre prépondérant dans le choix des moyens

de lutte (pompage, traitement par agents dispersants et absorbants, utilisation de

produits dés émulsifiants) (Marchand, 1999).

2.3 Le point d’écoulement :

Le point d’écoulement est la température en dessous de laquelle un

hydrocarbure ne s’écoule plus. Si la température ambiante est inférieure à son point

d’écoulement, le produit en question se comporte comme un solide (Marchand,

1999).

2.4 Le point éclair :

Le point d’éclair est la température à laquelle le produit pétrolier chauffé

émet des vapeurs qui s’enflamment au contact d’une source de chaleur (flamme ou

étincelle) : il caractérise la teneur en fractions volatiles du polluant par une mesure

indirecte de sa tension de vapeur et détermine la température à laquelle il pourra

être chauffé sans danger (Marchand, 1999).

III. Provenance des hydrocarbures dans le milieu marin :

1. Comportement des hydrocarbures dans le milieu marin :

Les changements physiques ou chimiques que subissent les hydrocarbures

déversés dans le milieu naturel sont parfois sous une même appellation : le

vieillissement. La connaissance de ces processus et leur interaction conduisent à un

changement de la nature et de la composition d’un hydrocarbure dans le temps est

très utile pour la préparation et la mise en œuvre des plans d’urgence et des

interventions (Marchand, 1999 ; ITOPF, 2000)

On distingue généralement deux phases distinctes qui conditionnent le

comportement suite à un déversement :

- Une phase d’évolution à court terme qui survient dans les premiers jours qui

suivent le déversement et faisant intervenir les processus suivants:

L’étalement de la nappe ;

L’évaporation des fractions légères ;


10

La dissolution des composés les plus solubles ;

L’émulsification du produit sous l’effet de l’agitation ;

La sédimentation par fixation du produit sur les matières en suspension.

C’est durant cette phase d’évolution que plusieurs phénomènes majeurs vont

être observés (Marchand, 1999 ; ITOPF, 2000):

Le déplacement des nappes d’hydrocarbures à la surface de l’eau sous

l’effet des vents et des courants.

La pollution éventuelle du littoral.

La dispersion des hydrocarbures dans la masse d’eau.

La contamination des fonds marins.

Les effets écologiques immédiats par mortalités massives et forte

contamination des espèces marines (coquillages, poissons).

La phase d’évolution à long terme qui se déroule sur des semaines, des mois,

voir plusieurs années, cette seconde phase d’évolution représente la phase de

décontamination de l’environnement marin sous l’effet de nombreux processus tel

que la photo-oxydation, énergie mécanique du milieu, dispersion naturelle,

biodégradation biologique (Marchand, 1999 ; ITOPF, 2000).

2. Processus Majeurs qui conditionnent le comportement :

- L’étalement : Il constitue l’un des processus les plus significatifs au court des

phases initiales d’une pollution (Fig. 1).

Figure 1 : Etalement d’une nappe de pétrole (ITOPF, 2000).


11

Il est favorisé par son poids (un rejet instantané massif s’étale plus

rapidement qu’un rejet continu à faible débit). Au cours des phases initiales d’une

pollution, les hydrocarbures s’étalent en une masse homogène dont le taux

d’étalement dépend de la viscosité du produit. Les hydrocarbures à viscosité élevée

s’étalent assez lentement si la température ambiante est inférieure au point

d’écoulement (cas des bruts paraffinages). Sous l’influence des conditions météo

océaniques, de l’évaporation simultanée des fractions légères, l’épaisseur de la

nappe diminue rapidement en fonction du temps de son déplacement sous

l’influence du vent et des courants (Tab. 1). Au bout de quelques heures la nappe

commence à se fractionner tout en formant des bandes étroites et parallèles à la

direction du vent (Marchand, 1999).

Tableau 1 : Epaisseur moyenne d’une nappe d’hydrocarbures durant les premièresheures qui suivent le déversement de pétroles bruts en mer (Marchand, 1999).

Durée 2 minutes 20 minutes 2 heures

Epaisseur 2-3 mm 0.4-0.6 mm 0.1-0.2 mm

- L’évaporation :

C’est le phénomène ayant pour résultat le transfert des fractions volatiles des

hydrocarbures de la masse de pétrole dans l’atmosphère, et qui intervient dans les

premières heures de la pollution, entraînant une augmentation de la densité et de la

viscosité du résidu et la limitation de l’étalement. Le taux d’évaporation sera

également augmenté en présence de mers fortes, de vitesse de vents élevées et de

températures plus chaudes.

- La dissolution :

Il concerne les fractions légères en particulier les hydrocarbures aromatiques

qui, à température d’ébullition équivalente, sont beaucoup plus solubles que les

hydrocarbures aliphatiques (Fig. 2).


12

Le processus de dissolution ne représente qu’une faible proportion en masse

de pollution en comparant à celui de l’évaporation qui demeure le processus de

dispersion majeur de la fraction volatile (Tab. 2).

Figure 2 : Processus de dissolution des hydrocarbures en mer (ITOPF, 2000).

Tableau 2 : Comparaison de la solubilité (mg/l) des hydrocarbures aliphatiques et deshydrocarbures aromatiques en fonction de leurs degrés de volatilité (Marchand,1999).

Température

d’ébullitionHydrocarbures aliphatiques Hydrocarbures aromatiques

36°C69°C80°C98°C111°C126°C136°C174°C218°C

Pentane : 39Hexane : 9.5

-Heptane : 2.9

-Octane : 0.7

-Décane : 005

--

benzène : 1780-

toluène : 515-

éthyl-benzène-

naphtalène : 31

50-100°C

100-200°C

200-250°C

2-10 (hexane-heptane)

0.05-1.0 (octane-décane)

< 0.01 (dodécane)

1780 (benzène)

150-515 (toluène-xylène)

20-50 (naphtalènes)

- L’emulsification :

Les hydrocarbures ont tendance à absorber de l’eau et à provoquer la

formation d’émulsions (Fig. 3), on distingue deux processus :

- La formation d’émulsions directes (huile dans eau) facilitant la dispersion du

produit pétrolier dans la masse d’eau.


13

- La formation d’émulsions dites inverses (eau dans l’huile) ; ce qui peut

augmenter le volume du polluant et agir sur sa viscosité. Ces émulsions

retardent les autres processus qui devraient normalement dissiper les

hydrocarbures restant sur la surface de la mer. Cela constitue la raison

principale de la persistance des bruts moyens et légers sur la surface de la mer

(Marchand, 1999).

Figure 3 : Emulsification des hydrocarbures en mer (ITOPF, 2000).

- La dispersion :

L’action des vagues et la turbulence qui règne à la surface de la mer agissent

sur la fraction dissoute ainsi que le produit fractionné sous forme de gouttelettes. Le

taux de dispersion naturelle est fonction de la nature du produit pétrolier, de

l’épaisseur de la nappe et de l’état de la mer (Marchand, 1999).

- La sédimentation :

La sédimentation des hydrocarbures se fait par coulage en raison de

l’augmentation de la densité due à l’évaporation et à la dissolution des fractions

légères. Ce produit se déroule plus facilement que le pétrole qui a une densité

voisine de 1 (bruts lourds, fiouls lourds) (Marchand, 1999).

- La photo oxydation :

Elle intéresse principalement les films minces de pétrole frais ou les couches

superficielles d’une nappe épaisse, visqueuse ou partiellement vieillie (Marchand,

1999).


14

Lorsque la photo oxydation a lieu sur des fractions légères du pétrole, elle

forme des produits solubles, tensioactifs, favorisant l’étalement, la dispersion et la

dégradation ultérieure. Par contre, des composés toxiques peuvent être formés

(Marchand, 1999).

- La biodégradation :

Les hydrocarbures constituent une source de carbone et d’énergie pour les

micro-organismes qui vivent dans le milieu marin (principalement la microflore

bactérienne). Ces micro-organismes sont répartis très largement dans la colonne

d’eau bien qu’ils ont tendance à abonder dans les eaux à pollution chronique comme

celles recevant les eaux usées industrielles et les eaux usées urbaines non traitées

(Fig. 4). Les facteurs ayant une incidence sur le taux de biodégradation sont les

suivant : la température, la disponibilité en oxygène et surtout la disponibilité en

nutriments (azote, phosphore). La dégradabilité des constituants du pétrole n’est

pas uniforme : les alcanes à chaîne ouverte sont plus dégradables que les cyclo-

alcanes (naphtènes) et les hydrocarbures aromatiques. Les alcanes linéaires sont

plus dégradables que les alcanes ramifiés, les hydrocarbures mono aromatiques plus

que les hydrocarbures poly-aromatiques. La fraction correspondant aux résines et

asphaltènes n’est pratiquement pas dégradée (Marchand, 1999).

Figure 4: Biodégradation des hydrocarbures dans les milieux marins (ITOPF, 2000).


15

IV. Les effets des hydrocarbures sur l’environnement :

Le pétrole, première source d’énergie, a connu une progression

ininterrompue de son extraction pendant plus d’un siècle. Suite au développement

du transport et de l’industrie, la production mondiale n’a cessé d’augmenter pour

atteindre 11 millions de tonnes par jour (11 Mt/j) en 2000 et on s’attend à une

augmentation de la production de 1,9 % / an dans la décennie actuelle. Des

estimations de la consommation mondiale de pétrole, suggèrent une augmentation

de l’ordre de 44,7 millions de barils par jour (soit 6,4 Mt/j) entre 1999 et 2020

(National Research Council-U.S., 2002).

La consommation mondiale passera ainsi de 74,9 Mb/j (soit 10,7 Mt/j) en

1999 à 119,6 Mb/j (soit 17 Mt/j) en 2020. La croissance annuelle est donc estimée à

2,3 % / an, alors qu’elle n’était que de 1,6 % / an entre 1970 et 1999 (National

Research Council-U.S., 2002).

Le pétrole est une source de pollution des environnements marins qui peut

largement influencer les équilibres écologiques et par extension les activités

économiques des régions sinistrées. (The National Research Council, 2002) a

estimé dans la revue "Oil in the sea: inputs, fates and effects, 2002", la quantité de

pétrole introduite annuellement dans les océans par les diverses voies à 1,3 millions

de tonnes / an, sachant qu’une tonne de pétrole peut couvrir environ une surface de

12 kilomètres carrés. Les marées noires dues à des accidents pétroliers, ne

représentent qu’une faible proportion du total des hydrocarbures déversés en mer

chaque année, de façon plus insidieuse, invisible mais quotidienne.

Le tableau 3 montre les catastrophes les plus importantes ainsi que les

quantités de pétrole déversées et les zones affectées, depuis 1967 (premiers

échouages d’un pétrolier sur les côtes françaises) à nos jours. La plus grande

catastrophe fut celle de la tête du puits sous marin d’Ixtoc one, dans le golfe du

Mexique où 350 000 tonnes de pétrole brut se sont déversées dans l’océan entre juin

1979 et février 1980 (soit 3 Amoco Cadiz). D’autres sources viennent alourdir le

bilan. Citons également l’exemple de la première guerre du Golfe, où la fin du

conflit en 1991 a révélé la catastrophe des champs de puits de pétrole en flamme et


16

le naufrage de pétroliers bombardés, déversant des quantités importantes de brut. Le

bilan total a été estimé à 800 000 tonnes déversées, 40 millions de tonnes de sols

saturés de pétrole et 700 km de côtes polluées.

Tableau 3 : Accidents pétroliers les plus importants de 1967 à 2010(Kennish, 2001, modifié).

Année Nom du pétrolierQuantité de pétrole

(tonne)Zones affectées

1980

1983

1984

1984

1985

1985

1989

1992

1993

1999

2001

2002

2003

2005

2006

2010

Juan A. Lavalleja

Castello deBelver

Assimi

Pericles GC

Neptunia

Nova

Exxon Valdez

Aegean Sea

Brear

Erika

Baltic Carrier

Prestige

Tasman Spirit

Songhua

Minerva Helen

Deepwater Horizon

40 000

255 500

51 400

46 600

60 000

71 100

35 000

80 000

84 500

28 000

30 000

77 000

40 000

100

200

Marée noire

Algérie

Sud Afrique

Oman

Qatar

Iran

Iran

Alaska

France / Espagne

Norvège / Scotland

France

Mer Baltiqus

France / Espagne

Karachi / Pakistan

Jilin en Chine

Danemark

Golfe du Mexique

Les hydrocarbures pétroliers qui arrivent dans l’environnement marin

peuvent avoir quatre origines majeures: les sources géochimiques, l’extraction de

pétrole, le transport et la consommation. La part des sources géochimiques dues à

des fuites naturelles qui apparaissent au fond des océans s’élève à 47 %. Les 53 %

restant se répartissent ainsi: 38 % proviennent des rejets suite à la consommation

(exemple: rejets d’industries basées à terre et des grandes agglomérations urbaines),

12 % sont dus au transport et 3 % à la production pétrolière offshore.


17

Il faut enfin signaler qu’une quantité non négligeable d’hydrocarbures peut

provenir de l’activité de nombreux microorganismes et des plantes (Albro, 1976;

Saliot, 1981; Bachofen, 1982).

Les impacts de la pollution par les hydrocarbures sont multiples. Les aspects

les plus évidents sont les grandes catastrophes très médiatisées comme les marées

noires: forte mortalité de la faune aquatique, bords de mer englués,…. Il ne faut pas

négliger les conséquences économiques de ces événements pour les riverains vivant

de la pêche ou du tourisme ainsi que pour les collectivités territoriales et l’état. Mais

les effets à court terme comme à très long terme sur les écosystèmes terrestres et

aquatiques sont mal connus.

1. Perturbation des échanges Océan – Atmosphère :

Il semble tout à fait acquis qu'une couche monomoléculaire continue à la

surface d'une eau diminue l'évaporation dans des proportions variant entre 40 et 50

%. Bien sur, dans la nature, et surtout en pleine mer, on ne trouvera jamais de nappe

monomoléculaire continue, si bien que le déficit en évaporation doit être faible.

Toujours est-il que, si l'on suppose que tous les hydrocarbures répandus à la surface

de l'océan en un an s'étendent sans dégradation en une couche monomoléculaire, on

trouve une surface de 6 millions de 1 m2. C'est pourquoi il est raisonnable de penser

que, même faible, le déficit en évaporation, cumulé sur une surface de cette

importance, puisse devenir une perturbation de moyenne échelle introduite dans la

dynamique du système océan-atmosphère (Gérard, 1977).

Un autre terme des échanges océan-atmosphère, celui des gaz est également

perturbé, et en particulier l'échange d'oxygène. Dans ce domaine, il semble que

l'effet d'une nappe d'hydrocarbures soit plus une diminution du rythme de transfert

de l'oxygène qu'une diminution de la quantité car ce gaz est généralement soluble

dans les hydrocarbures. Il faut ajouter que sous une nappe épaisse, on ne trouve plus

que 5% de l'intensité lumineuse incidente. Ce déficit agit directement sur la

photosynthèse et, donc, diminue la production biologique de l’oxygène et augmente

le déficit évoqué plus haut (Gérard, 1977).


18

2. Les effets biologiques des Hydrocarbures :

On peut séparer ces effets en deux types ; tout d'abord l'action des

hydrocarbures en nappe, immédiate et spectaculaire, qui attaquent surtout les

animaux et les plantes vivant à l'interface : oiseaux de mer, mammifères,

mollusques et algues des zones côtières. Ensuite, on distingue l'action des

hydrocarbures dissous ou dispersés, qui attaquent la vie présente dans la colonne

d'eau et cause des dommages à long terme difficilement évaluables (Gérard, 1977).

2.1 Effets des hydrocarbures en nappe :

2.1.1 Les communautés d’oiseaux :

Lors de leur quête de nourriture, les oiseaux viennent s’engluer dans la

nappe. Le pouvoir isolant de leur plumage est alors annulé et ils ne tardent pas à

mourir de froid. Cette mort est, par ailleurs, accélérée par la fatigue et la faim

(Gérard, 1977 ; EPA, 1998).

2.1.2 Les mammifères marins :

Il ne semble pas que les cétacés, dont la protection thermique est assurée par

la graisse sous cutanée, aient des problèmes de ce côté; par contre, ils peuvent être

contaminés par ingestion massive de polluant (Gérard, 1977; EPA, 1998).

2.2 Effets des hydrocarbures dissous :

2.2.1 Les organismes planctoniques :

Les organismes planctoniques étant solidaires des masses d'eau (dans

lesquelles ils sont en suspension), sont particulièrement vulnérables aux

déversements pétroliers car ils ne peuvent éviter les zones contaminées (Lacaze,

1980). Les algues unicellulaires du phytoplancton, constituent les principaux

producteurs primaires des océans (Dicks, 1998). Le phytoplancton facilite

l'accumulation des contaminants (HAPs) non solubles dans l'eau dans les

organismes marins et peut donc jouer un rôle dans le transfert de ces derniers et leur

bioaccumulation à travers la chaîne alimentaire.


19

Ce processus a été mis en évidence chez la moule, consommateur primaire

d'algues unicellulaires (Okay et al., 2000). Le zooplancton qui se nourrit du

plancton végétal est également un maillon critique puisqu'il alimente les poissons,

les mammifères marins et les niveaux trophiques les plus élevés (Lacaze, 1980).

2.2.2 Les poissons :

Les poissons peuvent également être atteints en consommant des organismes

contaminés ou en cherchant leur nourriture dans les zones polluées. Les espèces

d'eau froide peuvent apparaître plus sensibles car des températures les plus basses

augmentent la persistance des hydrocarbures (Lacaze, 1980). Les poissons

contaminés présentent des altérations cutanées, telles que des tumeurs après

destruction des muqueuses (OMI, 1988).

2.2.3 Les coraux :

L'exposition des coraux aux hydrocarbures dispersés provoquent des

réactions diverses (productions de grandes quantités de mucus...), qui peuvent,

cependant, influer sur les effets à long terme de la pollution (reproduction, nutrition)

(OMI, 1988).

2.2.4 Les algues et autres plantes :

Les algues qui se trouvent dans la zone intertidale peuvent être arrachées de

leur substrat rocheux par le poids des hydrocarbures collant à leurs frondes. Les

plantes immerges, telles que le varech, sont moins vulnérables aux déversements

étant donné les profondeurs auxquelles elles poussent (OMI, 1988).

Pour être complet, il faut également mentionner qui les hydrocarbures

peuvent perturber complètement l'écologie d’un lieu donné, en faisant disparaître

certaines espèces au profit d’autres plus résistantes. On peut citer l'exemple de la

prolifération d’algues après qu'une espèce de mollusques (la patelle) n'est disparue

(Dicks, 1998).


20

3. Effet d’un déversement d’hydrocarbures sur le littoral :

Sous l'effet des vents et des courants dominants, notamment des courants des

marées, le littoral peut se retrouver gravement pollué dans les jours qui suivent le

déversement. Le comportement du pétrole et la décontamination naturelle sont

étroitement liés à la géomorphologie côtière (Marchand, 1999).

3.1 Rochers, structures artificielles :

Les hydrocarbures souillent les rochers mais s'accumulent également dans les

trous des rochers. Ils sont normalement éliminés rapidement par l'action des vagues

(quelques mois) mais peuvent persister plus longtemps dans les anfractuosités ou

dans les secteurs abrités (quelques mois) (Marchand, 999).

3.2 Gros cailloux et galets :

La pénétration des hydrocarbures augmente avec la taille des blocs. Comme

cités précédemment, les hydrocarbures en surface sont nettoyés rapidement

(quelques mois), tandis que les hydrocarbures enfouis peuvent persister plus

longtemps (quelques années). Les hydrocarbures de faible viscosité sont également

éliminés d'une plage de galets par le mouvement naturel de l'eau (Marchand, 1999).

3.3 Sable :

La pénétration des hydrocarbures est fonction de la nature du produit échoué,

de la granulométrie du sable, de la profondeur de la nappe phréatique et de la pente

de la plage. La migration des hydrocarbures en profondeur est favorisée par une

plage de sable grossier et un produit de faible viscosité. Les durées de

décontaminations varient en moyenne de 1 à 3 ans pour les plages de sable grossier

à gravier dans les secteurs à haute énergie, et à plus de 5 ans pour tes plages situées

dans les zones à faible énergie (Hawkins et Southward, 1992 ; Marchand, 1999).

3.4 Végétation du littoral :

Les embruns concentrent les hydrocarbures présents à la surface de la mer.

Portés par le vent, ils atteignent les arbres du littoral et dégradent les surfaces

foliaires; ce qui favorise la pénétration du sel marin dans les tissus. Le phénomène

est entrain de se produire en force en Méditerranée (INRA, 1993).


21

3.5 Contamination des eaux :

Après étalement des produits pétroliers en surface de la mer, ces derniers

peuvent passer dans l’eau; leur concentration est d’autant plus faible que

l’immersion sera grande. C’est pourquoi on étudie la pollution dans trois couches

différentes: la microcouche de surface (premiers centimètres sous la surface), la

couche de surface (immersion inférieure à 10 mètres) et le reste (Marchand, 1985).

La micro couche de surface : Dans cette couche on observe les plus fortes

concentrations ; des études ont montré que le rapport entre la concentration des

hydrocarbures dans cette micro couche et celle observée dans la couche

immédiatement inférieure est toujours supérieure à 1, pouvant aller de 1,3 dans une

zone éloignée de toute pollution à 169 dans un endroit chroniquement pollué.

La couche superficielle et la couche profonde : Dans cette couche de surface,

qui est encore soumise aux courants, on retrouve une distribution similaire à celle

du goudron, tandis que, dans les profondeurs, la répartition semble plus homogène.

3.6 Contamination des sédiments :

La présence de produits pétroliers dans les sédiments du fond des mers

provient des résidus lourds des nappes de pétrole qui coulent, et aussi de la

sédimentation de particules sur lesquelles se sont absorbés les produits polluants

(Varanasi et al., 1992).

La majorité des hydrocarbures aromatiques (HAs) associés avec les

sédiments côtiers proviennent du pétrole et des produits de combustion (par

exemple, fossile combustible et charbon), ainsi que les fuites des eaux à partir des

régions urbaines devenant une source importante d'HAs aux eaux côtières. Les

traces d'HAs détectés dans les milieux aquatiques sont composées d'éléments

alkyles et non substitués de cycle de benzène dissous et peuvent être divisé

généralement en deux classes: les composants à faible poids moléculaire (LAHs)

avec 1-3 cycles, et ceux à haut poids moléculaire (HAHs) avec 4-6 cycles.

Relativement aux LAHs, les HAHs sont hydrophobes et ont tendance à être

absorbés en particules et à être déposés aux sédiments de base, où la dégradation est


22

généralement lente et en particulier pour ceux dont le poids moléculaire est plus

élevé (Varanasi et al., 1992).

Dans les eaux profondes, les sédiments peuvent être considérés comme un

évier pour les HAPs, (Readman et al., 1982), ce qui favorise les phénomènes de

contamination du milieu marin à long terme. Les niveaux de contamination

dépendent de la nature du substrat solide (sédiments grossiers, sables, argiles). Ils

varient dans une gamme allant sensiblement de 100 à 10000 µg /kg.

3.7 Plages et zones maritimes récréatives :

Des perturbations de l'utilisation à des fins récréatives et jouissance des

zones côtières comptent parmi les conséquences, à prévoir, à la suite d'un

déversement d'hydrocarbures. Un tel évènement interdit souvent toute activité de

pêche, de baignade ou de plongée dans les zones touchées, notamment lorsque les

hydrocarbures ont gagné le rivage. Le tourisme peut être également gravement

compromis (OMI. 1988).

4. vitesse de reconstitution :

La vitesse de reconstitution dépend du dynamisme de la population

(reproduction, croissance et maturation) et des interactions écologiques (actions

prédatrices, concurrence, etc...) des espèces de remplacement (OM1, 1988).

V. Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques :

Plus d'une centaine de HAPs ont été découverts dans la nature. Seulement 16

ont été sélectionné comme "polluants prioritaires" par l'USEPA (United States

Environmental Protection Agency) (Wise et al., 1993 ln Chen, 1996).

Les HAPs dont l'origine est liée aux activités humaines, sont ceux qui

prédominent dans l'environnement. Ils sont le résultat des processus mettant en

œuvre la combustion de matériel organique (IARC, 1972-1990) :

Industries chimique (sidérurgie, métallurgie,..),

Incendies (forêt, prairies,...),

Incinération de déchets urbains,


23

Gaz d'échappements,

Fumée de tabac, grillades sur la braise.

1. Chrysène :

Le Chrysène est un hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP), n'est pas

produit à des fins commerciales. Il est formé lors de la distillation du charbon et de

la distillation ou de la pyrolyse de graisses et d'huiles.

Le chrysène est présent à des concentrations plus élevées que la plupart des

autres HAP dans les combustibles fossiles tels que l'huile brute et le lignite.

Il fait partie des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)

prédominants dans les émissions particulaires provenant des incinérateurs

d'ordures ménagères, des appareils ménagers . gaz naturel et des dispositifs de

chauffage domestique, en particulier ceux utilisant la combustion du bois

(INERIS, 2005).

2. Phénanthrène :

Le phénanthrène est un hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP), il est

présent dans l'huile d'anthracène obtenue par distillation du goudron de houille. Il

est recueilli dans le filtrat de résidus d'anthracène cristallisé ou dans la fraction

légère de distillation de l'anthracène brut. Il est essentiellement produit lors d’une

mauvaise combustion des hydrocarbures, du bois ou du charbon (inserts, foyers

fermés faiblement alimentés en air) (INERIS, 2010).


24

On l’utilise dans la production de colorants, d’explosifs, de produits

pharmaceutiques ; c'est une base utilisée pour synthétiser d'autres produits

chimiques (9,10-phénanthrénequinone, acide 2,2 diphénique) dont certains sont, par

exemple, utilisés pour la fabrication de conducteurs électriques utilisés dans les

batteries et les cellules photovoltaïques. On en trouve aussi dans la fumée de tabac,

les échappements de moteur Diesel ou à essence, dans les viandes grillées au

charbon de bois (barbecue), dans les huiles moteurs usagées, etc…(INERIS, 2010).

VI. Devenir des HAPs :

1. Littoral :

Outre son rôle primordial sur les paramètres tels que persistance, dispersion

et accumulation des contaminations dans l’écosystème, le milieu récepteur (biotope)

joue un rôle important, de par sa nature, sur les effets des contaminations. Des

paramètres tels que la salinité, l’oxygénation et la température de l’eau,

l’éclairement du milieu peuvent avoir une action non négligeable sur l’action des

contaminants chimiques chez les organismes marins (Lacaze, 1973). Ainsi, il a été

montré (Lacaze et Villedon de Naïde, 1976) que l’action du pétrole sur la

production primaire, et plus particulièrement sur l’algue monocellulaire

Phaeodactylum tricornutum, était fonction de l’illumination de la culture cellulaire.

Ce sont les zones à faible énergie, ayant une forte productivité naturelle,

abritant des frayères ou utilisées pour les cultures aquacoles, qui présentent le plus

grand degré de fragilité. C’est également dans ces zones que s’accumulent les

polluants et que leurs effets sont les plus importants. Si elles se trouvent exposées à

des pollutions accidentelles, elles ne se décontamineront que très lentement comme


25

l’ont démontré les études suivi réalisées lors du naufrage de l’Amoco Cadiz par

exemple (tableau 4).

Tableau 4 : Indice de vulnérabilité morpho sédimentaire (d’après d’Ozouville et al.,

1981).

Inde

x

Types morpho

sédimentairesAccumulation des hydrocarbures

Durée de

la

pollution

Zo

ne

àh

aute

éner

gie

1 Côtes rocheuses et

plateformes d’abrasion

Partie supérieure de l’estran Quelques

mois

Persistan

ced

esh

ydro

carbu

res

2 Plages de sable fin à

moyen

Inter stratification dans le sédiment

Migration lente dans les profondeurs

1 à 2 ans

3 Plages de sable grossier

à gravier

Inter stratification dans le sédiment

Migration en profondeur

1 à 3 ans

4 Plage de galets, cailloux

et champs de blocs

Migration rapide des hydrocarbures en profondeur ;

peu ou pas de dépôts en surface

3 à 5 ans

Zo

nes

àfa

ible

éner

gie

5 Côtes rocheuses Accumulation des hydrocarbures dans les

anfractuosités des rochers

Rochers recouverts d’une fine pellicule

3 à 5 ans

6 Plages de sable fin à

moyen

Percolation en profondeur

Pollution de la zone subtidale par les marées

(mélange des hydrocarbures et des sédiments fins

Formation d’une couche durcie après un an.

>5 ans

7 Plages de sable grossier

à gravier

Percolation rapide en profondeur

Formation d’une couche durcie après un an

>5 ans

8 Plages de galets Percolation rapide en profondeur jusqu’au

substratum

Formation d’une croûte de galets et

d’hydrocarbures après un an

>5 ans

9 Estuaires et «Tidal flat» Percolation en profondeur due aux organismes

fouisseurs et mouvements d’eau interstitielle

>10 ans

10 Marais et maritimes Encroûtement en surface

Migration dans les sédiments

>10 ans

A la suite de l’échouage de l’Amoco Cadiz au large de Portsall les

nappes de pétrole ont atteint leur extension maximale du 17 mars au 26 avril 1978,

polluant 300 kilomètres de côtes. A partir du mois de mai, débute la phase de

décontamination. Celle de l’eau est assez rapide, avec une période (durée nécessaire

pour une réduction de moitié de la teneur initiale) comprise entre dix jours en zone

marine ouverte et quarante jours au maximum dans le fond de l’Aber-Wrac’h. Dans

les sédiments, l’évolution du processus de décontamination de l’Aber-Benoît et de


26

l’Aber-Wrac’h a pu être suivie. La vitesse de décontamination est d’autant plus

lente que les sédiments sont fins. Ainsi les sédiments de vase fine du fond des Abers

n’ont pratiquement pas entamé de processus de décontamination, un an après

l’accident. Au contraire, dans le même laps de temps, les teneurs en hydrocarbures

dans les sédiments plus grossiers des embouchures avaient diminué de plus d’un

ordre de grandeur, passant de 1000 ppm environ à 60 à 100 ppm (Marchand et

Caprais, 1981).

En simplifiant à l’extrême, au-delà de la phase de toxicité aiguë, les marées

noires ont vis-à-vis de l’environnement marin des conséquences comparables aux

impacts des rejets organiques. Le délai de retour à l’équilibre dépend bien sûr des

conditions propres à chaque marée noire, et des facteurs physiques contrôlant les

processus de biodégradation. Sous nos latitudes tempérées, un délai de six à sept ans

est suffisant pour faire disparaître presque toutes les traces de la catastrophe.

Presque toutes, mais pas toutes. Certains milieux très protégés, où les arrivées de

pétrole ont été massives, restent encore, plus de treize ans après l’échouement de

l’Amoco Cadiz, pollués. C’est le cas de certains marais maritimes et de quelques

vasières du fond de l’Aber-Benoît (Laubier, 1991).

2. Atmosphère :

L'atmosphère est le principal milieu de transport des HAPs. En effet, la

plupart de ces composés y sont libérés et s'y trouvent principalement associés aux

fines particules en suspension. Ils peuvent être éliminés par dépôt sec ou humide

dans l'eau ou le sol (CEPA, 1994, Vallet, 2000). L'oxydation et l'hydroxylation

induites par l'ozone sont les deux mécanismes les plus importants pour la

transformation des HAPs dans l'atmosphère ; ces deux réactions sont activées par la

lumière solaire (EPA, 1996 In Awata, 1998). Les demi-vies de photo-oxydation

pour les divers HAPs sont comprises entre 0,4 et 68,1 h (Slooff et al., 1989 ;EPA,

1990).

3. Milieu marin :

Étant donné que les HAPs sont moins sensibles à la photo- oxydation dans l'eau

que dans l'air, ils sont plus persistants dans l'environnement marin (Neff, 1985).


27

4. Colonne d’eau :

Les HAPs dans la colonne d'eau comme dans l'atmosphère, vont

généralement s'adsorber sur le. Matériel particulaire (Neff, 1985 ; Germain et

Langlois, 1988). Beaucoup de HAPs d'hydrocarbures déversés dans l'eau se

volatilisent (CNRC, 1983). Leurs demi-vies estimatives varient de 0,5 à 20 jours

pour le naphtalène et de 0,6 à 5,2 ans pour le pyrène (EPA, 1990). Des réactions de

photo-oxydation sont observés dans l'eau, avec des demi-vies estimatives de 8,6

jours à 1,2 ans pour le benzo[a]pyrène (Smith et al., 1978) et de 0,1 à 4,4 ans pour

l'anthracène (Radding et al., 1976 In CEPA, 1994).

Pour la plupart des HAPs, dans la colonne d'eau, la sédimentation constitue

le principal mécanisme d'élimination (CNRC, 1983).

5. Les sédiments :

Les sédiments sont le point de fuite environnementale finale des HAPs où ils

persistent (Readman, 1984 ; Neff, 1985 ; Payne et al., 1988 ; Garrigue et al., 1990 ;

Law et Biscaya, 1994 ; Baumard et al., 1998 ; Law et Hellou, 1999 ). Les demi-

vies de biodégradation de HAPs liés à des sédiments sont comprises entre 0,3 et

129 jours pour le Naphtalène et entre 0,3 et 58 ans pour le benzo[a]pyrène (Herbes

et Schwall, 1978).

6. Adsorption des HAPs :

Les polluants organiques hydrophobes comme les HAPs sont rapidement

adsorbés sur le matériel particulaire (Neff, 1985).

La capacité d'adsorption peut être représentée par un coefficient de partage (ou de

distribution) (S) et liquide (E) :

Le pourcentage de la fraction adsorbée dépend non seulement de la valeur

du Kp mais également de la concentration de matières en suspension dans le milieu

aquatique (Karichoff et al., 1979; Chiot et al., 1983).

Kp = CS/CE (µ g /g)


28

Un tel concept suggère que le rôle de la matière organique d'un sédiment ou

de matières en suspension, soit analogue à celui d'un solvant et devrait donc

pouvoir être corrélé avec le coefficient de partage entre un solvant organique non

miscible et l'eau. Cette idée a conduit• de nombreux auteurs à utiliser le coefficient

de partage octanol /eau (Kow), pour prédire la capacité de sorption des substances

organiques (Chiou et al., 1977 et 1982 ; Banerjee et al., 1980).

La solubilité des composés aromatiques dans l'eau est inversement corrélée

au coefficient de partage octanol/eau (Kow) (Chiou et al., 1977, 1982 ; Banerjee et

al., 1980 ; Awata et al., 1998).

Plus ce coefficient est élevée plus le composé est hydrophobe (plus

lipophile). Le Kow définit donc le caractère lipophile d'un par conséquent ses

propriétés phisico-chimiques (Mackay, 1991 In Law et Hellou, 1999).

7. Accumulation des HAPs :

Les organismes marins qui accumulent les HAPs présentent beaucoup

d'intérêts du fait des graves conséquences de cette accumulation pour

l'environnement marin et la santé humaine (Lacaze, 1980 ; EPA, 1998).

Les sites d'accumulation préférentiels des HAPs varient selon les espèces :

tissus riches en lipides endogènes pour certains invertébrés comme les mollusques,

branchies et ovaires pour les poissons (Lacaze, 1980 ; Nasci et Fôssato, 1982 ;

Marchand, 1985 ; Baumard et al., 1999b).

Les observations montrent que les concentrations mesurées dans les tissus

des poissons et des mollusques peuvent être de plusieurs orders de grandeur

supérieurs aux aquatique (Marchand, 1985).

L'absorption des substances chimiques lipophiles (HAPs) peut se

concentrations relevées dans le milieu faire à partir de l'eau, des sédiments et de la

nourriture (Law et Hellou, 1999).

Les mollusques filtrent de grandes quantités d'eau et l'on admet que

l'accumulation des HAPs résulte d'un équilibre entre les quantités accumulées dans

les tissus biologiques et celles présentent dans l'eau (Harvey et al., 1974 ;


29

Bruggeman, 1982).

Le processus de bioconcentration d'une substance chimique est

généralement décrit comme la résultante de deux cinétiques de premier ordre, celle

de l'accumulation (K1) et celle de l'épuration (K2) (Mackay, 1982):

Ainsi, le facteur de bioconcentration KB est défini comme le rapport à

l'équilibre de la concentration d'une substance chimique dans un organisme

aquatique CB (exprimée par rapport au poids frais) sur sa concentration dans l'eau :

8. Absorption des HAPs à partir de l’bioconcentration :

Ce processus constitue la source la plus rapide de contamination pour la moule

(Neff, 1985 ; Namdari et Law, 1996). En effet, à cause de son "caractère filtreur", la

moule est exposée à la fraction d'HAPs dissoute dans la colonne d'eau. Les HAPs à

faible poids moléculaire (à 2, 3 et 4 noyaux aromatiques) sont solubles dans l'eau et

par conséquent largement accumulés par la moule (Porte et Albaigés, 1993).

9. Absorption des HAPs à partir de la nourriture (biomagmification) :

Ce processus n'est important que chez les organismes de niveau trophique

inférieur tels que les mollusques (Law et Biscaya, 1994 ; Law et Hellou, 1999).

En règle générale, les HAPs qui ont un coefficient de partage octanol/eau

Kow inférieur à 4, seront préférentiellement accumulés à partir de l'eau. A l'opposé,

ceux qui ont un Kow supérieur à 6 seront accumulés à partir de la nourriture. Les

HAPs qui ont des valeurs intermédiaires peuvent être accumulés par les deux

processus (Mackim, 1994 in Law et Hellou, 1999).

10. Métabolisme des HAPs :

Afin de se protéger face aux multiples agressions auxquelles ils sont soumis,

tous les organismes vivants possèdent de nombreux moyens de défense. Dans le cas

d'une agression cellulaire par des composés organiques toxiques (xénobiotiques),

cette défense s'organise essentiellement par le biais de réactions enzymatiques

2

1

E

BB

K

K

C

CK


30

(Livingstone, 1998). Ces réactions doivent permettre l'élimination cellulaire des

xénobiotiques qui, dans certains cas, auront été préalablement modifiés (Parant,

1998). Lorsqu'il existe une modification du xénobiotique, les différents systèmes

enzymatiques mis en jeu sont généralement regroupés en trois catégories appelées

systèmes enzymatiques de phase I, II et III (Parant, 1998).

Il a été démontré que le métabolisme des HAPs chez les invertébrés marins,

notamment la moule, est plus lent et moins efficace que chez les vertébrés marins

(Livingstone, 1992 ; Law et Biscaya, 1994 ; Sole et al., 1994 ; Livingstone, 1998 ;

Law et Hellou, 1999 ; Cajaraville et al., 2000 ; Sole, 2000).

La métabolisation des molécules à caractère hydrophobe comme les HAPs

met en jeu des mécanismes permettant d'augmenter leur caractère hydrophile afin

de faciliter leur excrétion. Chez la moule, ce processus se déroule principalement au

niveau de la glande digestive (Cajaraville et al., 1993 ; Fahimi et Cajaraville, 1995 ;

Cajaraville et al., 1997 ; Cancio et Cajaraville, 1998 ; Peters et al., 1998 ; Sole et

al., 1998 ).

La première étape de ce processus est réalisée par des enzymes de phase I;

elle est fondée sur une oxydation des molécules chimiques. Cette oxydation est

assurée par le système cytochrome P450 dont dépendent plusieurs activités

enzymatiques (les monooxygénases cytochrome P450 et les monooxygénases à

flavine) (Livingstone et al., 1989 ; Livingstone, 1994 ; Stegman et Livingstone,

1998 ; Peters et al., 1999).

Les enzymes de phase II ont pour rôle de rendre les HAPs plus hydrosoluble

en les couplant à une petite molécule elle même très hydrosoluble (Parant, 1998).

L'activité benzo[a]pyrène hydroxylase (BPH) est la plus étudiée chez la moule. Elle

conduit principalement à la formation de métabolites d'HAPs qui sont pour partie

excrétés et pour partie conservés dans l'organisme (Garrigues et al., 1990 ; Payne et

al., 1996 ; Sole et al., 2000). Les métabolites conservés peuvent ainsi fragiliser

l'ADN en s'accrochant à ses bases par des liaisons covalentes en formant ainsi des

adduits à l'ADN (Venier et Canova, 1996 ; Venier et al., 1996 ; Canova et al.,

1998). L'implication de ces derniers dans les mécanismes de cancérogenèse a été


31

largement étudiée. Une partie de ces adduits, s'ils ne sont pas réparés, provoquent

des mutations au sein du patrimoine génétique des tissus et sont de ce fait des agents

d'initiation de la cancérogenèse (Venier et Canova, 1996 ; Sole et al., 1996 ; Lopez-

Barea et Pueyo, 1998 ; Canova et al., 1998 ; Mitchelmore et al., 1998 ;

Warshawsky, 1999).

La présence d'enzymes de phase I et II suggère forcément l’existence de

mécanismes membranaires de phase III capable d'éliminer les HAPs modifiés. A ce

jour, aucune publication ne mentionne leur mise en évidence chez les bivalves. En

revanche, la présence d'une protéine membranaire chez la moule (Mytilus

galloprovincialis) a été mise en évidence (Kurelec et al., 1991 ; Galgani et

al.,1996). Elle joue un rôle très important dans le mécanisme de résistance aux

substances cancérigènes (Kurelec, 1997).

Il est tout à fait clair que la mesure des activités enzymatiques représente un

moyen d'information sur la réalité d'une atteinte biologique des organismes vivants

dans un milieu pollué, d’où la notion de biomarqueurs. Certes, les biomarqueurs

n'ont pas pour vocation de se substituer aux méthodes analytiques chimiques mais

s’ils sont judicieusement choisis, ils peuvent donner une estimation d’exposition et

de réactivité des produits de la mer aux hydrocarbures (AFSSA : Agence Française

de Sécurité Sanitaire des Aliments, 2000).

11. Toxicité des HAPs :

On entend par "toxicité" la capacité inhérente à une substance de produire un

effet délétère sur l'organisme (Lauwerys, 1990) (Tab. 5).

Jusqu'à un certain seuil, l'accumulation de polluants dans les tissus vivants

peut n'avoir aucune influence sur la vie marine, mais au delà, des perturbations se

produisent, pouvant aller jusqu'à la mort des individus. Pour caractériser ceci, on

étudie les seuils de toxicité. Le plus simple à évaluer est le seuil de toxicité létale ;

concentration nécessaire pour faire périr 50 % d'une population en 24, 36 ou 48

heures. Le seuil de toxicité sublétale est la concentration pour laquelle se

manifestent des perturbations physiologiques définitives chez les individus -de la

population étudiée (Gérard, 1977).


32

Tableau 5 : Toxicité de quelques HAPs.

Naphtalène (anciennement

utilisé comme "antimites")

Toxicité aiguë :(par ingestion ou inhalation) a donné lieu à des

intoxications accidentelles : irritation des muqueuses, agitation,

excitation. dépression, anémie hémolytique aiguë (la mort petit

survenir par défaillance respiratoire).

Toxicité chronique : dépression de la moelle osseuse et aplasie.

La dose létale est de 5000 à I S000mg pour un adulte et de

2000mg pour une enfant (INERIS, 2000).

Phénanthrène

Cette substance peut raisonnablement être supposée cancérigène.

Toxicité animale : LD50(10)= 700mg/kg par voie orale chez la

souris.

Peut provoquer la photosensibilisation de la peau (INERIS, 2000).

ChrysèneCette substance peut raisonnablement être supposée cancérigène

(INERIS, 2000).

Benzo[a]pyréne

Le plus dangereux des HAPs, mutagène cancérigène. Chez la

souris les LD50 mesurées par voie orale sont supérieures à 1600

mg/kg (Awogi et Sato, 1989).

Les HAPs représentent la fraction la plus toxique d'un pétrole. Les composés

aromatiques légers s'évaporent facilement mais sont également les plus solubles

dans l'eau et peuvent se trouver à des concentrations létales pour de nombreux

organismes (Marchand, 1985).

La toxicité des HAPs augmente à mesure que leur poids moléculaire

diminue, bien que cette notion ne soit pas absolue. Les concentrations d'HAPs

pouvant entraîné une toxicité aïgue sont comprises entre 0,2 et 10 ppm (Neff, 1985).

12. Les effets sublétaux :

Parmi les perturbations crées par les HAPs, on peut noter des perturbations

des mécanismes immunitaires qui diminuent la résistance aux maladies, des

modifications du comportement et des sens qui rendent les espèces plus vulnérables

aux prédateurs, des perturbations du métabolisme qui changent les rythmes


33

respiratoires et digestifs, suivie de répercussions sur le processus de reproduction

(Gérard, 1977 ; Neff, 1985 ; OMI, 1988 ; Dicks, 1998).

Il faut ajouter que les HAPs peuvent causer des cancers chez les animaux

marins et même chez l'homme. En précisant, toutefois que les HAPs eux mêmes ne

sont pas cancérigènes mais que leur métabolisation conduit à la synthèse de produits

cancérigènes (Neff, 1985 ; Solé et al., 1996 ; Lopez-Barea et Pueyo, 1998 ; Canova

et al., 1998 ; Mitehelmore et al., 1998 ; Warshawsky. 1999).

VII. Moyens de lutte contre la pollution marine par les hydrocarbures :

Lorsqu'une quantité d'hydrocarbures est déversée d'une manière

accidentelle ou non, on cherche à limiter au maximum les effets de la pollution.

On dispose actuellement de plusieurs techniques pouvant agir à divers

niveaux: limitation de l'étalement de la nappe, récupération des hydrocarbures,

dispersion (OMI, 1988), ou destruction de ceux-ci en les brûlants (Environnement

Canada, 2001).

Il existe d'autres moyens de lutte tels que faire disparaître la nappe de la

surface et de la faire couler (en utilisant de précipitant), mais il est évident que ce

n'est qu'un transfert de la pollution vers les fonds marins (Lacaze, 1980).

La bioremédiation ou l'utilisation de bactéries "mangeuses d'hydrocarbures"

est une nouvelle méthode de lutte. Toutefois, elle est difficilement applicable dans

l'environnement naturel (Pelmont, 1993).

Toutes ces techniques ont leurs avantages et leurs inconvénients, seulement

peu d'entres elles ont fait preuve d'efficacité, sauf dans quelques cas où l'état de la

mer était particulièrement calme.

La construction de "pétroliers écologiques" pourrait prévenir les marées

noires et ce d'autant plus que la flotte pétrolière mondiale est plutôt âgée: 62% des

tankers dépassent les 15 ans, et les trois quarts d'entre eux ont plus de 10 ans

(Dubrana, 1993).

La solution miracle serait, pour les américains, la fabrication de bateaux

munis d’un double coque, tandis que les européens optent pour les pétroliers, à


34

pont intermédiaire (lors d'une avarie, le pétrole est maintenu à l'intérieur par la

pression hydrostatique de l'eau de mer) (Dubrana, 1993).

Pour mettre tout le monde d'accord, l'OMI avalisa les deux concepts dans le

cadre d'une nouvelle réglementation internationale qui stipule que "tout navire

construit après le 6 juillet 1993 devra être du type double-coque ou pont

intermédiaire" (Dubrana, 1993).

VIII. Aspect juridique :

L'état algérien a pris ses dispositions en matière de lutte contre la pollution

marine, par la promulgation d'un arsenal de textes juridiques et administratifs aux

fins de mise en place des organes de gestion, de contrôle et d'inspection dans

divers secteurs techniques.

Sur le plan national, il a été créé trois plans d'urgence pour l'organisation de

la lutte contre les pollutions marines:

Plan national d'urgence dénommé "Plan Tel Bahr National" présidé par

le Ministre de l'Environnement et de l’Aménagement du Territoire.

Plan régional d'urgence dénommé "Plan Régional Tel Bahr": trois

comités régionaux ont été créés à Alger, Oran et Djijel.

Plan wilaya d'urgence dénommé "comité Tel Bahr Wilaya": au niveau de

chaque wilaya maritime, un comité Tel Bahr Wilaya est crée.

Additionnellement à l'ensemble de textes législatifs et de règlements

nationaux, l'Algérie, est également partie prenante par son adhésion à de

nombreuses conventions et protocoles internationaux ayant pour but, la protection

de l'environnement.

Nous nous limiterons à citer quelques accords internationaux concernant la

pollution due aux hydrocarbures conclus par l'Algérie et publiés au journal

officiel:

Ordonnance N°72-17 du 7 mars 1972 portant ratification de la

convention internationale sur la responsabilité civile pour les dommages


35

dus à la pollution par les hydrocarbures, signée à Bruxelles le 29

novembre 1969 (J.O. N°45 du 4 juin 1978).

Convention internationale de 1973 pour la prévention de la pollution par

les navires modifiée par le protocole de 1978 (MARPOL 73/78).

Ordonnance N°74-55 du 13 mai 1974 portant ratification de la

convention internationale relative à la création d’un fond internationale

d'indemnisation pour les dommages dus à la pollution par les

hydrocarbures, faite à Barcelone le 18 décembre 1971(J.0.N°45 du 4 juin

1974).

Décret N°80-14 du 26 janvier 1980 portant adhésion de l'Algérie à la

convention pour la protection de la mer méditerranée contre la pollution,

faite à Barcelone le 16 février 1976 (J.O. N°5du 29 Janvier 1980).

Décret N°81-03 du 17 janvier 1981 portant ratification du protocole

relatif à la coopération en matière de lutte contre de la pollution dé la

mer méditerranée par les hydrocarbures et autres substances nuisibles en

cas de situation critique, fait à Barcelone le 16 février 1976 (J.O.N°3 du

20 janvier 1981).

Le décret présidentiel N° 98-123 du 21 correspondant au 18 avril 1998

portant ratification du protocole de 1992, modifiant la convention

internationale de 1969 sur la responsabilité civile pour les dommages dus

à la pollution par les hydrocarbures (J.O.N°43 du 20 juillet 2003).

Loi N°03-10 correspondant au 19 juillet 2003 relative à la protection de

l'environnement dans le cadre du développement durable (J.O.N°43 du

20 juillet 2003).

Loi N°04-20 correspondant au 25 décembre 2004 relative à la prévention

des risques majeurs et à la gestion des catastrophes dans le cadre du

développement durable (J.O.N°84 du 29 décembre 2004).

2éme Partie

Présentation de l’espèce

Partie II : Présentation de l’espèce

36

I. Introduction:

Les Poissons pélagiques, poissons vivant en pleine mer entre 0 et 200

mètres et caractérisés par des migrations horizontales et verticales importantes

dans les eaux côtières (Fréon et al., 2005), constituent la plus grande part des

captures marines mondiales. Ils représentaient, selon la FAO en 2002, 26% des

captures mondiales totales soit 22,5 millions de tonnes.

En Méditerranée, les petits pélagiques (sardines, anchois, maquereaux,

sprats et sardinelles) totalisent presque 50% des débarquements totaux annuels de

pêche (Lleonart et Maynou, 2003). Parmi eux, l’anchois (Engraulis encrasicolus)

et la sardine (Sardina pilchardus) sont les espèces les plus importantes en termes

d'intérêt commercial et de biomasse (Pinnegar et al., 2003 ; FAO, 2005).

En 1792, Walbaum sépare clairement la sardine du sprat et lui attribue son

nom d'espèce, pilchardus, Cette distinction n'est pas admise par les naturalistes

qui lui succèdent puisque Lacépède continue à nommer la sardine Clupea

sprattus.

La biologie de la sardine, a depuis fort longtemps sollicité l'attention des

scientifiques. Sardina pilchardus (Walbaum, 1792) commune dans le bassin

méditerranéen et dans l’Océan atlantique a fait l'objet de nombreuses études.

Certains auteurs, parmi lesquels (Walbaum, 1792, Risso, 1826) et (Cuvier, 1837-

1848) se sont intéressés à la morphologie de l'espèce et sa classification. D'autres

chercheurs se sont penchés sur l'étude des phénomènes de reproduction et de

maturité sexuelle de cette espèce (Belloc, 1930; Le Gall, 1930 a,b; Furnestin,

1945; Andreu, 1951; Pinto & Andreu, 1957 ; Amenzoui et al., 2005 ; Delaruelle,

2009).

Les recherches sur la sardine se sont élargies et ont porté sur la

détermination de l'âge, les phénomènes de croissance et de migration ainsi que

sur son aire de répartition (Cybium, 2007). Comme le souligne Fage (1913) on

ne peut guère étudier la biologie des poissons et principalement leurs

déplacements, sans acquérir au préalable une connaissance de leur âge.


37

En Algérie, les travaux sur cette espèce sont peu nombreux; nous pourrons

citer ceux de Bounhiol (1913, 1914), de Murat(1935), de Dieuzeide et Rollan

(1956) sur la sardine de la baie de Castiglione (Bou-ismail) et de Mouhoub

(1986) sur les côtes algéroises. Seuls Dalouche (1980) et (Bouchereau, 1981) ont

réalisé une étude sur la biologie et la dynamique des populations de Sardina

pilchardus dans la baie d'Oran.

Sur le volet contamination des cet organisme marin nous pouvons citer les

travaux de Merbouh (1998) et Brahim Tazi (1998) et Terbéche (2007).

1. Généralités sur la sardine :

Pour définir la position systématique de l’espèce étudiée, nous avons

consulté différents ouvrages où l’on peut observer une diagnose exhaustive de

l’espèce (Ficher et al, 1987), et ceux plus récents de (Grimes et al, 2004).

1.1. Position systématique :

Embranchement Vertébrés.

Sous-enbranchement GnathostomesSuper-classe PoissonsClasse Osteïchthvens

Sous-classe ActinopterygiensSuper-ordre TéléostéensOrdre Clupeiforries

Sous-ordre ClupeidesFamille ClupeidesGenre SardinaEspèce pilchardus

1.2. Aspect générale :

Corps élancé de section ovale, une série de scu-telles sur la face

ventrale, partie inférieur de l’opercule avec 3-5 stries rayonnantes très

marquées, nageoire anale très en arrière par rapport à la dorsale, les deux

derniers rayons nettement plus longs que les autres.

La sardine est a coloration dos vert ou olive, flancs dorés devenant

blanc argenté sur le ventre, une série de tâches sombres sur le haut des flancs,

avec parfois une deuxième rangée au-dessus.


38

Elle possède une taille maximale de 25 cm, mais plus commune de 15 à

20 cm. C’est un poisson pélagique côtier jusqu'à 180 m de profondeur,

profondeur préférentielle de jour de 25-55 m et 15-35 m la nuit (Grimes et al,

2004).

Elle est vit en bancs, avec une période de reproduction s’étalant de

septembre à juin en Méditerranée (fig. 5), (Grimes et al, 2004).

Figure 5 : Photographie de la sardine S. pilchardus (Walbaum, 1792).

2. Diagnose de l’espèce :

Poissons de taille petite ou moyenne, à corps généralement fusiforme et

subcylindrique, mais parfois très comprimé latéralement; une rangée de

scutelles présentes sur le profil ventral (sauf chez Dussumieria, Spratelloides et

Etrumeus). Mâchoires inférieure courte mais haute (Fischer et al, 1987).

Nageoires dépourvues d’épines; une seule nageoire dorsale généralement

courte et située au milieu du corps; pectorales insérées très bas; pelviennes à

peu près équidistantes de la base des pectorales et de l’origine de l’anale; anale

généralement courte, située en arrière de la dorsale; caudale profondément

fourchue. Ecailles cycloïdes (douces au toucher), se détachant facilement; pas

de ligne latérale. Coloration : généralement bleu foncé à bleu vert sur le dos,

argenté sur les flancs (Fischer et al, 1987).

Souvent des tâches plus foncées, an particulier an arrière des ouïes

(Sardinella, Alosa), en série sur les flancs (Alosa, Sardina), à la base des rayons

antérieurs de la dorsale (Sardinella) et sur le bord des nageoires (fig.6) (Fischer

et al, 1987).

1 cm

Taches sombres

Nageoire anale

Nageoire dorsale

Nageoire

Caudale


39

Fig. 6 : Identification de la famille des Clupeidae (Fischer et al., 1987).

2.1 Clé des genres et espèces de la zone :

a. b.

Figure 7.a :

a. b.Figure 7.b :

La carène ventrale est peu développée mais visible de la gorge à la

papille ano-génito-urinaire. La nageoire ventrale s'insère au niveau de

l'extrémité postérieure de la nageoire dorsale; la nageoire caudale est bien

échancrée et les nageoires pectorales sont surbaissées. Les deux derniers rayons

Rayons mous simples Caudale profondémentfourchue

Secondsupraxillaire

Scutelles

prépelviennes Scutelles postpelviennesRayons mous simples

a)Mâchoire supérieure avec une échancrure médiane où vient se placerl’extrémité de la mâchoire inférieure (Alosa).

b) Mâchoire supérieure arrondie, sans échancrure médiane (Fischer et al, 1987).

a) Opercule avec des stries osseuses rayonnantes de S. pilchardus.b) Opercule lisse : Bord postérieur de la fente operculaire avec des excroissances

charnues (Sardinella, Herklotsichthys) (Fischer et al, 1987).


40

de la nageoire anale sont plus longs et plus larges que les précédents. La

sardine présente une rangée horizontale de tâches sombres peu accentuées sur

les flancs (Fischer, 1973).

Les opercules lisses portent des cannelures radiaires permettant de les

distinguer des autres dupes (Fischer, 1973).

Les écailles sont grandes, argentées, fragiles et ne s'étendent pas jusqu'à

la tête; une écaille modifiée est présente sur les deux lobes de la nageoire

caudale (CGPM, 1971). Enfin, il n'y a pas de ligne latérale visible sur les côtés

du corps (fig. 8).

Figure 8 : Morphologie de Sardina pilchardus (Walbaum, 1792).

3. Distribution géographique:

S. pilchardus est existant dans le bassin occidental méditerranéen et dans

l'Adriatique. Elle est rare dans le bassin oriental méditerranéen et absente au large

des côtes libyennes. Dans l'atlantique, son aire de répartition s'étend de la Mer du

Nord (La Manche), jusqu'à la Baie de Gorée au Sénégal (Clofnam, 1984).

S. pilchardus appartient à une sous espèce distincte de l'Atlantique (Regan,

1909), (Furnestin, et al., 1953 ; Lee, 1961). D'autres travaux récents (Quignard et

Kartas, 1976) ont montré que la sardine des côtes tunisiennes formait avec celle

des côtes de l'est algérien un groupe homogène distinct de celui de l'Atlantique

(fig. 9).

Taches sombres

Nageoire anale

Nageoire dorsale Nageoire

Caudale

Nageoire latéral


41

Figure 9 : Distribution de Sardina pilchardus (Whitehead, 1985).

4. Ecologie de l'espèce:

En Méditerranée, la sardine vit essentiellement sur le plateau

continental ne dépassant pas l'isobathe de 150 m. Elle n'effectue pas de

migrations véritables mais plutôt des déplacements restreints du large vers la

côte au printemps et de la côte vers le large à la fin de l'automne sans pour

autant dépasser la largeur du plateau continental (HoeK, 1914; Lee, 1961;

Furnestin, 1945; Aldbert & Carries, 1976). De tels déplacements seraient

insignifiants dans les secteurs dont le plateau continental est étroit et où on

rencontre d'ailleurs la sardine à proximité des côtes pendant toute l'année.

Quotidiennement, la sardine tend à se disperser la nuit, quand elle

recherche sa nourriture (le crépuscule et l'aube étant des moments de grandes

activités) et à se rassembler en bancs plus ou moins compacts le jour. Selon

(Pichot et Aldbert, 1978), ces déplacements dépendent de divers facteurs tels

que l'influence du cycle lunaire (phase de pleine lune) et les conditions

hydrologiques du milieu.

N


42

5. Régime alimentaire :

Lorsque le plancton est très abondant et très riche en espèce, la sardine,

contrairement à ce qu'on a souvent écrit ne semble pas choisir sa nourriture,

mais plutôt happer toutes les proies qui se présentent à elle (Olivier, 1955).

L'examen de 15 000 contenus stomacaux apporte la preuve de l'appétit

constant de la sardine (Furnestin, 1945). Dans ces contenus s'y trouvaient des

algues (Diatomées), des Siphonophores (Vhiggia calantica), des Chatognathes

(Sagitta), des œufs de Poissons (Chipes sprattus, Sardina pilcharchis) et,

principalement, des Crustacés, larves zoés et méjalops de Décapodes. Les

juvéniles. Par contre, elles se nourrissent de Phytoplancton représenté surtout

par les Diatomées (Cepede, 1907, 1910; Flery, 1950; Sousa, 1954; Vuecetic,

1955; Demirhindi, 1960 ; Marc, 2008).

La sardine est énormément péchée par l’homme, c’est aussi la proie de

nombreux prédateurs tels que le thon, le requin, le dauphin (Tursiops

truncatus) (Creocean, 2005).

En hiver, les contenus stomacaux sont souvent constitués par une purée

verte, généralement indéterminable, mais certainement d'origine végétale avec

quelques rares Copépodes et des œufs de Poissons; les coins de la zone côtière

étant extrêmement pauvres en plancton à ce moment de l'année. Mais des que

le printemps survient, avec sa manne de petits Crustacés, la sardine se gave à

nouveau et reconstitue ces réserves (Furnestin, 1945).

6. Reproduction :

Pour l’anatomie interne, notre étude s’est restreinte à la reproduction de

la S. pilchardus (Walbaum, 1792). La sardine se reproduit sur le plateau

continental, entre deux eaux (Dieuzide & Novella, 1959). La reproduction à

lieu de septembre à juin en Méditerranée (Fischer et al, 1987).

D'après Larianeta (1960), la période de ponte s’étend d'octobre à mars.

Avec le réchauffement des eaux, la ponte diminue. Aux Baléares et sur les

côtes atlantiques du Maroc, la température est alors de 160° C (Oliver &


43

Massuti, 1955; Furnestin, 1959); dans l'Adriatique, elle varie entre 12, 8° C et

13, 6° C (Gamulin, 1954-1959); dans le Golfe de Gascogne, elle se situe entre

10 et 15° C (Furnestin, 1945; Amenzoui et al., 2005; Delaruelle,2009) et, enfin,

sur la côte algéroise, cette ponte a lieu lorsque la température des eaux est

comprise entre 14 et 15° C (Khoudja, 1976).

6.1 Quelques aspects de la physiologie de la sardine :

6.1.1. Variation de la teneur en graisse :

L'engraissement et l'amaigrissement successifs de la sardine ont été

étudiés systématiquement en quelques points du littoral atlantique, notamment

par Ramalho et Waoner (1936) au Portugal, Legendre et Fage (1914) à

Concarnou (France) et Hickling (1945) dans la région de Saint-Jean de Luz

(France).

Les résultats obtenus par Legendre et Fage (1914) pour la sardine de

Concarnou âgées de trois ans et par Hickling (1945), pour Sardina pilchardus

de Cornouailles (France) âgées de plus de trois ans, nous montrent que la

sardine est soumise à un engraissement annuel. Du printemps à l'automne, la

sardine accumule des réserves de graisses dans ses tissus et dans sa cavité

générale: puis, elle les consomme rapidement au cours des derniers mois

d'hiver.

Furnestin (1945) déduit que le cycle annuel d'engraissement est identique

pour les trois régions de l'Atlantique (Portugal, sud et nord du Golfe de Gascogne,

Manche) quel que soit l'état sexuel de la sardine. Son équilibre biologique n'est pas

sensiblement affecté pour l'élaboration de ses produits sexuels, non plus que par sa

ponte. L'engraissement dépendrait beaucoup plus des conditions d'alimentation et

des facteurs du milieu.

3éme Partie

Zone d’étude

Partie III : Zone d’étude

44

I. Introduction :

La Méditerranée est située entre 30° et 44° nord, excepté la Mer adriatique qui

atteint 46° nord. C’est une mer semi-fermée qui communique avec l’Océan atlantique

par le détroit de Gibraltar, large de 14 km et profonde de 286 m. Elle est en relation

avec la mer noire, par les Dardanelles et le détroit du Bosphore (Turquie).

Traditionnellement, elle comporte deux régions ou bassins, le bassin occidental et le

bassin oriental (in Boutiba, 1998).

Dans cette partie, nous présenterons les ports de pêche des wilayas maritimes

d’Oran et d’Aïn Témouchent caractérisés par une activité importante.

II. Situation géographique :

Le nord de l’Algérie se trouve bordé par les eaux du bassin occidental de la

Méditerranée communiquant avec l’Atlantique par le détroit de Gibraltar à l’ouest, et

du détroit Sicilo-tunisien à l’est. Le détroit de Gibraltar est un lieu d’échange actif

entre les mers qu’il sépare (Techernia et Lacombe, 1972).

D’après Bouras et Boutiba (2006), La baie d’Oran représente un assez grand

bassin largement ouvert vers la Méditerranée. Sa façade maritime occupe une portion

de 1/3 du littoral algérien et est située dans la partie nord occidentale de l’Algérie.

L’étendue de cette dernière avoisine les 180 kilomètres et représente une largeur

moyenne de 20 à 25 Km (fig. 10).

Elle offre une structure morphologique variable et tourmentée à peu prés

régulière sous tendue par un diamètre imaginaire allant de Cap Falcon à l’ouest

jusqu’à Cap de l’Aiguille à l’est, où s’alternent avec un pourcentage à peu prés

équivalent des côtes rocheuses (54%) et des côtes basse de matériaux meubles (46%)

(Boutiba et al., 2003).

1. Port d’Oran :

Le port d’Oran (Coordonnée géographique : 00°35’43’135’’N 37°675’00’’W)

est situé au fond de la baie d’Oran, compris entre la pointe de l’Aiguille du Djebel

Kristel à l’est et le Cap Falcon au nord ouest d’Aïn ElTurk.


45

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46

La terre pleine du Port occupe une superficie de 200 000 m2 et les magasins

d’entreposage 20332 km2 (in Benghali, 2006). L’enceinte portuaire d’Oran offre un

plan de 122 hectares répartis en huit bassins. Ce port est à vocation industrielle, avec

deux darses de pêcheurs dont la linéaire de quai est 750 m. Plusieurs émissaires des

eaux usées (urbaines et industrielles) issues de l’agglomération oranaise sont installés

dans le port et aux voisinages.

Le port de pèche d’Oran (fig. 11) est situé dans la partie ouest du port de la

ville d’Oran, est attaché à l’EURL /EGPP Filiale EP Oran, le siège de la Direction

générale se trouve au port de pêche (fig. 12).

Figure 11 : Vue du port d’Oran.

AL

MU

LS

I2

00

9


47

Figure 12 : Port d’Oran (EGPP.2010).

2. Port de Béni-saf:

Le port de Béni- Saf (fig. 13) a été construit en 1877, il est orienté vers le nord

et dispose de deux bassins. L’un destiné uniquement pour les chalutiers et le

deuxième comportant des sardiniers et des petits métiers, situé au milieu d’une baie

qui s’étend sur 14 km environ.

Le port de Béni-Saf est situé à 33 Km du chef lieu de la wilaya d’Aïn

Témouchent. Il est rattaché à la SPA/EGPP Ghazaouet et distant du siège de la

Direction générale de 90 Km. Sa coordonnée géographique est : 01°23’16’’west et

35°18’26’’nord) (EGPP, 2010) (fig. 14).

N

Unité de plonger

Port de plaisance

Pêcherie


48

Figure 13 : Vue du port de Béni-Saf.

L’accès au port d’effectue par une passe d’environ 160 m de large qui donne sur

un plan d’eau de 17 hectares. Le port est abrité par une digue nord de 500 m qui se

raccorde avec la jetée ouest de 400 m, par une courbe de 60 m de rayon.

Le quai sud de 500 m de long, scindé en deux parties, dont l’une réservée au

débarquement des produits halieutiques et l’autre à l’entretien et à l’avitaillement. Le

quai est de 270 m sert à l’accostage des navires de pêche.


49

Figure 14 : Port de Béni-saf (EGPP.2010).

III. Sources de pollution :

La frange littorale algérienne subit une grande pression et agression par les

activités humaines liées aux complexe industriels des villes côtières, Oran, Arzew,

Ghazaouet; et des grandes agglomérations urbaines qui génèrent une pollution intense

caractérisée par les rejets d’eaux usées. Tous ces déchets se déversent directement

dans le milieu marin entraînant des effets nuisibles en détériorant la qualité de l’eau

de mer, provoquant de grands dommages aux ressources biologiques qui induisent un

réel danger pour la santé humaine, Cette pollution des eaux marines, dans certaines

zones atteint un état critique où il est temps de se pencher, de prendre les mesures

nécessaires (Bentir, 1996).

N

La pêcherie

Station

d’essence


50

A Oran, comme dans la majorité des villes côtières, la mer constitue un milieu

privilégié des eaux usées urbaines et industrielles en l’absence quasi-totale de stations

d’épuration (Bentir, 1996).

Les rejets d’origine industrielle ne représentent qu’une faible partie des rejets

totaux de la zone d’étude. On y trouve en parallèle des produits agricoles, des

matières premières destinées à l’industrie du textile (coton, fibre, produits

métallurgiques, matériaux de construction, produits chimiques dont les matières

plastiques brutes des véhicules (in Terbeche, 2006)

1. Sources de pollution du littoral oranais :

Le littoral oranais est très connu par ses complexes industriels, tous les rejets

d’eaux usées, de refroidissement des différentes unités industrielles se déversent dans

le milieu marin. Les eaux usées, se déversent directement en mer sans aucun

traitement. On peut remarquer que le volume de ces eaux usées domestiques a

augmenté considérablement, avec la croissance galopante de la population.

Les principales activités industrielles, à l’origine de la pollution se trouve

d’une par au niveau d’Arzew sont :

- La raffinerie qui intervient dans la production d’essence, d’huiles, Les eaux usées

rejetées par cette unité renferment des hydrocarbures.

- L’usine d’ammoniac : fabrique de l’acide nitrique, des engrais (nitrate et

ammoniac). De plus les eaux de refroidissement des installations de l’usine sont

rejetées également en mer (in Attou et Bouabdallah, 1993).

- Les unités G.N.L (méthanol) et G.P.L (Camel) : l’unité G.N.L procède à la

liquéfaction du gaz de Hassi R’Mel. Quant à elle l’unité G.P.L intervient dans la

liquéfaction du gaz naturel de Hassi R’Mel et la production de G.P.L

- Le complexe de G.N.L et la centrale thermique (Sonelgaz).

- Les complexes de G.N.L : deux unités de liquéfaction de gaz naturel, G.N.L 1 et

G.N.L 2 (in Terbeche) (tableau 5).


51

Tableau 5 : Principales unités industrielles de la zone d’Arzew (in Térbeche, 2007).

Unitéindustrielle

Production RejetsMilieu

récepteur

Raffinerie

Essence (super normal)Fuel (HTS et BTS)

NaftalKérosène

HuilesBitume (Routier et oxydé)

Propane et Butane2.5 millions de pétrole

Eaux huileusesEaux chimiquesEaux minérales

La mer

MéthanolMéthanol

Résine

Eaux minéralisées(chargées en sels minéraux)

Eaux de refroidissementEaux phénolées

Eaux contenant des alcools lourds

La mer

CAMELLiquéfaction du gaz naturel

1.8 Millions m3/anEaux de refroidissement riches en

chloreLa mer

G.N.L.1G.N.L.2

Liquéfaction de gaz naturel9 millions m3/an

Eaux de refroidissementCondensât de vapeur

Purge de déconcentrationEaux huileuses (huiles usées)

La mer

Jumbo G.P.L.Butane et Propane4 millions de tonne

_ La mer

G.P.L.Butane et Propane1 millions de tonne

0 La mer

AmmoniacAmmoniac 2t/jour

Nitrate d’Ammonium 1500 t/jAcide Nitrique

Acide nitriqueLes rejets contiennent aussi de

l’uréeLa mer

R.T.O.Transport et expédition des gaz

Naturels vers les complexes0 La mer

ALTRA G.T.P. Grands travaux pétroliers 0 La mer

D.T.C. Entreprise des bâtiments et Route 0 La mer

Zone Présentation de service 0 La mer

HYPROCSNTM

Transport maritime 0 La mer

E.P.A. Entreprise portuaire 0 La mer

SOTRAMO Entreprise de travaux maritime 0 La mer


52

Le littoral oranais est le réceptacle de différentes pollutions. Très rares sont les

stations d’épurations fonctionnelles dans les villes littorales. Les émissaires des eaux

usées se jettent directement en mer, à cela s’ajoute la pollution industrielle due aux

différents pôles d’industries installés au contact des ports. Le démazoutage des

bateaux de commerce et de pêche se pratique à proximité du littoral. De ce qui le

milieu floristique et faunistique marin est perturbé et la faune a presque disparu de

certaines zones ayant atteint le seuil critique (Saada, 1997).

Dans la région d’Oran, deux principales sources de pollutions sont identifiées :

Une pollution domestique : provenant des déversements continus des eaux usées,

urbaines et fluviales. En effet, les eaux usées sont intégralement rejetées en mer sans

aucun traitement préalable du fait de l’inexistence de stations d’épuration. On évalue

ces eaux usées domestique à 69 704 m3/jour dont 45 % pour la seule ville d’Oran soit

42 582 m3/jour (Sogreah, 1998).

Bendahmane (1995) a avancé qu’au niveau du littoral oranais une valeur de

140000 m3/jour d’eaux usées rejetées dont 90% environ est déversée directement vers

la mer sans aucun traitement.

Une pollution de type industrielle : les industries rejettent en mer des eaux

résiduaires souvent toxiques du fait de l’usage de produits divers tels que : les

détergents, les pesticides et les métaux lourds qui sont considérés comme éléments

dangereux de départ vu leur retentissement écologique considérable. Ces polluants

sont drainés à la mer par des cours d’eau qui constituent des collecteurs de matières

polluantes sans subir de traitement approprié, endommageant ainsi les écosystèmes

marins côtiers (Bouderbala, 1997).

La baie d’Oran est en parfaite continuité avec le Golfe d’Arzew au large

duquel sillonnent les bateaux de commerce et grands méthaniers qui sont chargés de

pétrole et de substances extrêmement toxiques constituant un danger réel et

permanent pour nos rivages (Boutiba et al., 1996).


53

2. Les milieux récepteurs :

Actuellement l’ensemble des réseaux d’assainissement d’Oran, d’Arzew, de

Mers El Kébir, et d’Ain El Turk déversent à 90 % leurs effluents, cubes en déchets

putrescibles (chargés de bactéries et de virus) et eaux résiduaires domestiques et

industrielles sans traitement au préalable directement à la mer vers Fort Lamoune à

l’est du port d’Oran et la nappe locale dont la mer reçoit plus de 135000 m/ j

(P.D.A.U, 1995).

3. Sources de pollution au Béni-Saf :

Une cimenterie est construite dans les années 80. C'est l'une des plus

importantes du pays, elle est implantée à 4 km à l'est de Beni Saf, à une altitude de

185 m. Les deux gisements calcaires et argiles sont situées au sud-est de la ville. Sa

capacité de production est de 3000 tonnes par jour et elle est entièrement automatisée.

Malheureusement, cette cimenterie constitue aussi une source de pollution majeure

pour la région à cause des émanations de poussière émanant du haut fourneau.

L’aluminerie de Béni-Saf, implantée produisant de l’aluminium, comme tout

procédé métallurgique, la production de l’aluminium génère des émissions gazeuses

et des déchets en quantité importante. En particulier les émissions d’oxyde de soufre

(SO2), d’hydrocarbures polyaromatiques (HAP) et des poussières de carbone, des

fluorures et des cyanures qui constituent des déchets dangereux.

4éme Partie

Matériel et méthodes

Partie IV : Matériel et méthodes

54

I. Choix et intérêt de l’espèce :

Les polluants bioaccumulateurs peuvent avoir des effets toxiques sur ces

organismes. Ainsi il a été proposé qu’ils soient utilisés en tant que sentinelles des

effets de pollution (Bayne, 1989).

Il existe plusieurs espèces de poissons qui peuvent être utilisé pour surveiller

les impacts de la pollution aquatique. Dans les futurs programmes de biosurveillance

utilisant un poisson pélagique (comme la sardine). De plus ce poisson vit sur les

fonds de vase ou de gravier ; vivant sur les fonds et se nourrissant de détritus

organiques, cette espèce peut nous renseigner sur la présence de produits pétroliers

dans les sédiments du fond des mers.

- Avantages d’utiliser les poissons comme bioindicateurs :

Ils sont de bons indicateurs de la pollution à long terme, ils intègrent l’ensemble

des perturbations sur plusieurs années.

Par leur mobilité, ils sont représentatifs des perturbations à l’échelle de portions

de bassin versant.

Ils sont consommés par les humains, leur utilisation comme bioindicateur permet

l’évaluation de contaminants présents dans leurs tissus.

Ils permettent d’évaluer le potentiel de pêches récréatives et commerciales

(Barbour et al., 1999)

1. Choix du site :

Les baies d’Oran et Béni-Saf sont concernés par un grand trafic maritime. Ces

dernières occupent la portion littorale de la baie d’Oran; ce qui constitue une zone

particulièrement marquée par la pollution des hydrocarbures.

2. Collecte du matériel biologique :

Les échantillons de sardine sont obtenus auprès des services de pêche au

niveau du port d’Oran et de Béni-Saf. L’échantillonnage mensuel s’est étalé sur une

durée de six mois comprise entre le mois de juin à novembre 2009. La récupération

des échantillons se fait dès l’arrivée des chalutiers au port, où ils sont conservé dans

un glacier à 4°C dés leur arrivée au laboratoire (fig.15a).


55

3. Technique d’échantillonnage :

3.1 Précaution préliminaires :

Pour éviter toute contamination avec la matière plastique, l’emploie

d’instrument en inox est recommandé au cours de l’échantillonnage et la préparation

des échantillons pour l’analyse.

La verrerie subit un lavage classique aux détergents suivi d’un traitement à

l’acide chlorhydrique dilué et un rinçage à l’eau distillée afin de réduire les risques de

contamination métallique puis d’un rinçage à l’acétone, ensuite à l’hexane, enfin

placés dans l’étuve à 250° à l’exception des instruments gradués (fig.15b).

3.2 Traitement des échantillons :

Un lot de 380 spécimens de sardine de vase a été collecté au cours de cet

échantillonnage, chaque spécimen est mesuré à l’aide d’un ichtyomètre (fig. 15d) :

- La LT (longueur totale) : prise du bout du museau à la fin de la nageoire caudale.

- La LF (longueur fourche)

Après avoir accompli toutes les mensurations (Fig. 16), les sardines sont triées

par sexe, puis classés suivant la taille de leur maturité sexuelle. A ce sujet, la

littérature fixe à 11,1 cm pour les mâles et les femelles (in Bouchereau, 1981).

Après dissection des poissons, deux organes sont ciblés : le foie et le muscle

pour leur caractéristiques écotoxicologique (Fig.17).


56

Figure 15 : Les Photos de manipulation des échantillonnages dans le Laboratoire Réseau deSurveillance Environnemental (LRSE).

a. Conservation de l’échantillonnage dans un glacier à 4°C.b. La verrerie après lavage et traité par rinçage à l’acétone, hexane.c. Mensurations.d. Dissection des poissons.e. Traitement des échantillonnages au Laboratoire Réseau de Surveillance

Environnementale (LRSE).

a. b.

c. d.

AL

MU

LS

I,20

09

AL

MU

LS

I,20

09

AL

MU

LS

I,20

09

AL

MU

LS

I,20

09

e. AL

MU

LS

I,20

09


57

Nom de l’espèce :

Type d’analyse :Date de pêche :Lieu de pêche :

Figure 16 : Modèle de Fiche d’échantillonnage de la Sardina pilchardus (2009).

Code dupoisson

SexeTaille total

Tt (cm)

Taille à lafourcheTf (cm)

Poidsfrais (gr)

Poidséviscère

(gr)

Poids dumuscle prélevé

(gr)observation

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

Laboratoire Réseau de Surveillance EnvironnementaleFaculté des Sciences. Département de Biologie

Université d’Oran (Es-Sénia)Responsable : Pr. Z. BOUTIBA

BP 1524. El M’Naouer. Oran. Algérie

Fiche d’échantillonnage des poissons


58

Figure 17 : Mensurations effectuées sur le Poisson.

Figure 18 : Synoptique du prélèvement des échantillons.

On choisit trente individus de chaque lot d’échantillonnages pris en fonction

du sexe et de l’organe, puis on prélève 5g de muscle de chaque individu, tandis que

le foie est prélevé en entier et l’on procède à un homogénat pour chaque lot en

fonction du sexe et de l’organe. Chaque homogénat est prélevé de 2g. Ainsi on

obtient l’échantillon composite qui sera prêt à subir l’analyse chimique.

On notera que l’homogénéisation des individus se fait dans un mortier en

verre préalablement nettoyé.

Avant d’être en mesure d’analyser les hydrocarbures aromatiques par CLHP,

les échantillons doivent être traités chimiquement afin, d’une part extraire les

composés recherchés et, d’autre part, d’éliminer toutes les substances organiques

interférentes.

Trente individus

(Mensuelle)

Mâle Femelle

Foie (2g) Muscle (2g) Foie (2g) Muscle (2g)

Lf

Incision et prélèvement


59

Nous avons adopté les protocoles analytiques mis au point par Bertou (1983) et

Michel (1983) (Fig.19). De ce fait les échantillons doivent subir au préalable deux

opérations successives :

Extraction des hydrocarbures.

Purification des extraits.

4. Extraction :

L’extraction des hydrocarbures se fait à partir d’échantillons humides par

utilisation d’un mélange de solvants polaires et hydrophiles. Nous étions contraints

de substituer le solvant d’extraction (iso-octane), utilisé dans ce protocole et faisant

défaut à notre niveau par de l’hexane ayant les mêmes propriétés et le même

rendement. Comme nous avons remplacé la lyophilisation part l’ajout du sulfate de

sodium.

- L’extraction des hydrocarbures est réalisée par l’extracteur Soxhlet qui

permet un meilleur rendement.

- Dans un mortier en verre, 2 gr d’échantillon composite frais est

homogénéisés avec du sulfate de sodium anhydre Na2SO4 purifié par

passage au four à 45°C pendant une nuit. Ensuite l’échantillon est déposé

dans une cartouche préalablement nettoyé avec de l’hexane et placé dans la

nacelle du dispositif de soxhlet (Fig.20).

- L’extraction des hydrocarbures se fait par 210 ml de mélange de solvants

hexane / acétone (1V/ 2V) placé dans un ballon de 250 ml

- Le réglage du chauffage se fait de manière à obtenir le reflux d’une goutte

de solvant par seconde.

- L’extraction se poursuit pendant 5 heures.


60

Figure 19 : Protocole de préparation des échantillons en vue de leurs dosages en

CLHP.

*(hexane /Acétone : 2V/1V)

Échantillon tissulaire 2 gr

Broyage : + Na2So4 purifié par passageau four à 45°C pendant une nuit

Extraction par Soxhlet

5 heures dans 210 ml de mélange de solvants*

dans un ballon de 250 ml

Extrait

Concentration par l’évaporateur rotatif

sous flux thermostaté d’azote

Extrait final

Purification

Extrait final purifié

Identification et quantification par Chromatographie en phaseliquide haute performance (CLHP)

Analyse chromatographique


61

- La phase organique est concentrée à sec, successivement à l’aide de

l’évaporateur rotatif, puis par passage à l’évaporateur sous flux thermostaté

d’azote afin de déterminer les teneurs en matières organiques co-extraites.

- L’extrait est repris par l’hexane pour la phase de purification.

Figure 20 : Dispositif d’extraction des hydrocarbures de la matière vivante par Soxhlet.


62

5. Purification:

La phase organique contient en plus des hydrocarbures de nombreux lipides

que l’on élimine par chromatographie d’adsorption liquide / solide. Dans ce

protocole, l’adsorption est réalisée sur gel de florisil avec un solvant d’élution, le

pentane.

Une colonne de chromatographie d’adsorption de 30 m de hauteur et de

1cm de diamètre intérieur, équipée d’un robinet à clé en PTEFE est remplie de

pentane ; puis on y ajoute 10 gr de florisil (100-200 mesh) préalablement purifié à

600° C pendant 12 h, activé à 150° C pendant une nuit, puis désactivé par addition

de :

- 5% d’eau bi-distillé sous agitation pendant 10 mn ;

- La colonne est lavée par 50ml d’hexane ;

- L’extrait hexanique (0,2 ml) repris de l’extraction est complété à 2 ml par

l’ajout de 1,8ml d’hexane, puis déposé au sommet de la colonne à l’aide

d’une pipette pasteur ;

- L’élution des hydrocarbures se fait par 60 ml de pentane ;

- L’éluât récupéré dans un ballon est concentré à sec à l’aide d’un

évaporateur rotatif, à 30°C ;

- Cet extrait sera repris par 1 ml d’hexane pour subir le fractionnement sur

gel de silice.

6. Fractionnement par chromatographie sur gel de silice :

Cette phase est réalisée par chromatographie sur colonne de gel de silice,

deux fractions sont obtenues : une fraction aliphatique dénommée (ALI) et une

fraction aromatique, dénommée (ARO).

- 15 ml de silice 60 (70-230 mesh) est mélangée avec 25 ml de

dichlorométhane après l’avoir purifié une nuit à 250°C puis activé une nuit

à 150° C.


63

- Le mélange est dégazé à l’aide d’une trompe à eau, le gel obtenu est

transvasé dans la colonne remplie de dichlorométhane.

- Après décantation du gel dans la colonne, cette dernière est soigneusement

rincée par 25 ml de dichlorométhane et 50 ml d’hexane.

- Afin d’éliminer les résidus d’eau des extraits, 6g de Na2SO4 est introduite

au-dessus du gel.

- Le millilitre d’extrait hexanique obtenu de la purification est déposé à la

surface Na2SO4.

- Le récipient qui a contenu cet extrait est soigneusement rincé par 1ml

d’hexane que l’on ajoute à l’extrait déjà déposé.

- La fraction aliphatique ALI est éluée par 15ml d’hexane puis par 5ml du

mélange dichlorométhane/hexane (1V/4V).

- La fraction aromatique ARO est éluée par 25ml du mélange

dichlorométhane/hexane (2v/3v).

- Chacune des fractions ALI et ARO est évaporée à sec sous vide à 30°C.

- On notera que toutes les étapes de mise à sec doivent être parfaitement

contrôlées : température, utilisation d’azote pur, obscurité.

7. Analyse chromatographique :

A leur arrivée au laboratoire de la Police scientifique d’Alger, les extraits

purifiés ont été concentrés par évaporation à sec sous un faible flux d’azote à

38 °C. Les résidus secs ont été repris par 1 ml de méthanol.

8. Analyse des hydrocarbures aromatiques par chromatographie en phase

liquide haute performance (CLHP) :

L’estimation des hydrocarbures polyaromatiques est la seule qui soit

réellement significative de l’état de pollution des organismes marins, et surtout

l’impact écotoxicologique d’une pollution. La chromatographie liquide haute

performance (CLHP) permet l’estimation de la totalité des hydrocarbures

polyaromatiques présents et de caractériser la nature de la contamination et

l’identification des substances organiques. Ce type de chromatographe est basé sur


64

la coïncidence du temps de rétention avec celui d’une substance étalon connue et

analysée dans des conditions opératoires identiques (Michel, 1983).

8.1 Détermination du poids sec :

Nous avons jugé utile de déterminer la teneur en eau des tissues (muscle et

foie) parce qu’il permet une bonne comparaison avec les différentes valeurs

fournies par la littérature, et il est recommandé dans les grand travaux de

recherche relative aux programmes de surveillance de la qualité du milieu marin.

Notre protocole expérimental consiste à sécher quantité (environ 1 gr) du

sous échantillons des muscles et des foies a analyser à une température de 60oC

pendant environ 48 heures, les échantillons sont pesés de nouveau et la teneur en

eau T % est déterminée de la manière suivante :

P.F : Poids Frais de l’échantillon considéré.P.S : Poids Sec de l’échantillon considéré.T٪ : Pourcentage en eau dans l’échantillon considéré.

P.F (gr) – P.S (gr)

T ٪ = × 100.P.F (gr)

5éme Partie

Résultats

Partie V : Résultats et discussion

65

I. Résultats :

La présence dans les organismes vivants de HAPs qui n’existent pas à l’état

naturel, est révélatrice de la pollution du milieu marin par certaines activités

anthropiques.

Les résultats que nous présentons ici concernent la contamination de la sardine

Sardina pilchardus des baies d’Oran et de Béni-Saf par ces substances fortement

toxiques.

Donc, l’identification et l’évaluation quantitative des contaminants trouvés au

cours de notre étude, concernent les composés HAPs suivants :

Chrysène ;

Phénanthrène.

Les concentrations des contaminants ont été calculées par rapport au poids frais

(P.F) du muscle et du foie de la sardine Sardina pilchardus.

Dans cette étude, quelques paramètres biologiques (sexe, variations saisonnières)

serviront d’outils pour la présentation de nos résultats. Ces paramètres nous aiderons

pour une meilleure approche dans l’interprétation des niveaux de concentrations

obtenus.

Cette partie sera également consacrée à une analyse statistique (Test de Student)

des résultats obtenus suivi d’une étude comparative entre les niveaux de contamination

de la Sardine dans les baies d’Oran et de Béni-Saf avec d’autres espèces de différentes

régions du monde.

Cependant, avant d’exposer les résultats des niveaux de concentrations des

contaminants d’HAPs dans le foie et le muscle de la sardine, nous allons donner une

description des caractéristiques de l’échantillonnage obtenu, ainsi que des teneurs en

eau des tissues prélevés.


66

I.1. Résultats de l’échantillonnage :

1. Description de l’échantillonnage :

Lors de notre campagne d’échantillonnage qui s’est étalée sur 6 mois (de juin à

novembre 2009) dans les deux baies (Oran et Béni-Saf) nous avons pu échantillonner

380 individus de la sardine. Ainsi, le sexage des individus, a été possible qu’a partir

d’une taille égale à 11.1 cm.

Donc nos échantillons de Sardina pilchardus obtenus dans le cadre ce travail sont

constitués d’individus adultes mâles et femelles, d’une longueur allant de 11.1 à 25 cm.

I.2. Résultats des teneurs en eau dans les sous échantillons :

Les résultats relatifs à la détermination de la teneur en eau dans nos échantillons

des tissus musculaires et hépatiques de la sardine ont montré que la teneur moyenne au

niveau des deux organes de l’espèce étudiée est de :

(48.33 ± 4.04) pour le muscle ;

(26.66 ± 5.68) pour le foie.

Ce paramètre nous permet de comparer l’ordre de grandeur des résultats obtenus

au cours de notre étude en poids frais (P.F), par rapport à ceux indiqués dans la

bibliographie exprimés parfois en poids sec (P.S).


67

I.3.Résultats des niveaux de concentration des contaminants d’HAPs :

1. Les teneurs globales en contaminants dans les deux baies :

En comparanant les teneurs en Phénanthrène et en Chrysène chez les poissons

des deux baies d’Oran et de Béni-Saf, nous relevons des concentrations élevées de

Phénanthrène par rapport au Chrysène avec respectivement (6,28±2,88) et (5,53±2,31)

pour le baie d’Oran et le baie de Béni-Saf (fig. 21). Toutefois les différences des

concentrations moyennes des contaminants entre ces deux ne semblent pas significative

(p > 0,05).

Figure 21 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène, Phénanthrène) (µg/gL.E.) chez Sardina pilchardus pêchée dans les baies d’Oran et Béni-Saf.


68

2. Les teneurs en contaminants en fonction de l’organe :

Des déterminations des teneurs en contaminants des hydrocarbures sont

effectuées dans les échantillons du muscle et du foie des sardines prélevés au cours de

notre campagne d’échantillonnage dans les baies de Béni-Saf et d’Oran.

Les figures 22 et 23 présentent les concentrations moyennes des contaminants au

niveau des deux organes et révèlent que les deux organes accumulent les contaminants

recherchés (Chrysène, Phénanthrène).

Les résultats ne montrent aucune différence significative entre les concentrations

moyennes par rapport aux deux organes pour l’ensemble des contaminants trouvés (p >

0,05).

Au niveau du muscle, le composé majoritaire est le Phénanthrène avec une

concentration moyenne de (5,71±2,77) dans la baie d’Oran et (5,17±2,44) dans la baie

de Béni-Saf, par rapport au Chyrsène avec des concentrations respectives de (0.90±

0.61) pour la baie d’Oran et (0,71±0,62) pour la baie de Béni-Saf. L’étude statistique a

montré une différence très significative entre le Phénanthrène et le Chyrsène dans cet

organe pour les deux baies (p < 0,05).

Les mêmes observations sont enregistrées au niveau des tissus hépatiques, avec

des teneurs significativement plus élevées en Phénanthrène par rapport au Chyrsène (p <

0,05).


69

Figure 22 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène, Phénanthrène) (µg/gL.E.) en fonction des organes chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.

Figure 23 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène, Phénanthrène) (µg/gL.E.) en fonction des organes chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf.


70

3. Les teneurs en contaminants en fonction des saisons:

Notre période d’échantillonnage étalée sur six mois (de juin à novembre 2009),

ne nous a pas permis de déterminer les variations annuelles de la contamination de la

sardine par les hydrocarbures (HAPs).

Pour cela, on s’est limité à étudier les variations durant les deux saisons de notre

période d’échantillonnage à savoir la saison estivale (juin, juillet, août) et la saison

automnale (septembre, octobre, novembre).

Les résultats relatifs aux variations saisonnières des niveaux de contamination

des HAPs dans le muscle et le foie de la sardine sont illustrés dans les figures 24, 25, 26

et 27.

Les différences des concentrations moyennes des contaminants entre ces deux

saisons ne semblent pas significatives (p > 0,05).

Concernant le Phénanthrène, la concentration moyenne est presque identique

pour les deux organes et durant les deux saisons. A l’exception des concentrations

enregistrées au niveau des tissus hépatiques de la Sardine, qui montrent une différence

mois qui n’a pas significative (p > 0,05) avec une teneur élevée en période estivale

atteignant (9,22±7,18) par rapport à (7,80±3,89) en période automnale dans la baie

d’Oran.

Mais dans la baie de Béni-Saf la teneur en période automnale est élevée

atteignant (6,26±1,70) par rapport à (5,51±2,66) en période estivale, sans que cette

différence soit significative (p > 0,05).

Par ailleurs, les teneures moyennes en Chrysène sont élevées en période estivale

pour le foie des poissons privément de la baie d’Oran avec (1,94±1,86), alors que les

concentrations moyennes dans la baie de Béni-Saf, en été et automne, sont restées

presque stables pour les deux organes avec (0,62 à 0,89 µg/g L.E.).


71

Figure 24: Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) en fonction des saisonsdans le muscle chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.

Figure 25: Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) en fonction des saisonsdans le foie chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.


72

Figure 26: Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) en fonction des saisonsdans le muscle chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie Béni-Saf.

Figure 27: Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E) en fonction des saisonsdans le foie chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie Béni-Saf.


73

4. Les teneurs en contaminants en fonction du sexe:

Les figures 28, 29, 30 et 31 illustrent les teneurs moyennes en HAPs en fonction

du sexe.

Les variations des concentrations moyennes entre les sexes sont relativement

considérables. Les individus femelles semblent êtres un peu plus contaminés. Cependant

l’étude statique a montré des différences non significatives d’accumulation de ces

composés entre les individus mâles et femelles des deux baies, de la sardine (p >0,05).

Il est à noter que la concentration maximale du Phénanthrène est enregistrée dans

le tissu hépatique des individus femelle de la baie d’Oran avec une valeur moyenne de

(8,27±2,87), alors que celle du Chrysène est enregistrée au niveau de leur foie avec une

concentration égale à (2,22±1,72).


74

Figure 28 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène), (µg/g L.E.) en fonctiondes organes et du sexe chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.

Figure 29 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Phénanthrène) (µg/g L.E.) enfonction des organes et du sexe chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.


75

Figure 30 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Chrysène) (µg/g L.E.) en fonctiondes organes et du sexe chez Sardina pilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf.

Figure 31 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (Phénanthrène) (µg/g L.E.) enfonction des organes et du sexe chez la Sardina pilchardus pêchée dans la baie deBéni-Saf.


76

II. Discussion :

Les résultats obtenus au cours de notre étude montrent que les Hydrocarbures

Aromatiques Policycliques (HAPs) recherchés (Chrysène et Phénanthrène) sont

omniprésents dans les tissus musculaires et hépatiques de la sardine Sardina pilchardus

des baies d’Oran et de Béni-Saf.

D’une manière générale, les concentrations des ces composés se présentent sous

l’ordre décroissant suivant : Phénanthrène > Chrysène (fig. 21)

Cette différence de concentration entre ces deux composés a été trouvée par

Meftah (2002). Cet auteur signale les mêmes tendances de concentration chez le Rouget

de vase Mullus barbatus du golfe d’Arzew. Des résultats similaires confirment

d’ailleurs ceux citées par Lacheheb (2002) chez la moule Mytilus galloprovincialis de la

même région.

De notre côté, nous avons observé que les poissons péchés au niveau de la baie

d’Oran sont légèrement contaminés par l’HAPs par rapport à ceux de la baie de Béni-

Saf.

Cependant, Meftah (2002) a trouvé des concentrations eu polluants HAPs plus

élevées par rapport à celles de notre étude, atteignant 77,5µg/g pour le Phénanthrène et

41,7µg/g pour le Chrysène. Ce constat est probablement lié à la provenance de l’espèce

bioindicatrice choisie (Rouget de vase), espèce semibenthique vivent sur la vase à partir

des lequel elle prélève sa nourriture au niveau du golf d’Arzew, et zone très concentré

par la présence d’Hydrocarbures à cause de l’existence de grandes raffineries de pétrole

et d’une forte industrie pétrolière.

Les fortes teneurs en Phénanthrène par rapport au Chrysène sont

vraisemblablement dues à sa présence dans les produits pétroliers beaucoup utilisés

mais aussi au caractère persistant (moins métabolisable) de cette molécule (INERIS,

2010). Ceci est liée à sa présence dans le milieu récepteur (eaux marines) et dépend

étroitement du cœfficient de séparation d’équilibre eau /octanol, et ce qu’on appelle les

valeurs Kow, spécifiques à chaque substance (Karichhoff et al., 1979; Mackay, 1982;

Gossett et al., 1983).


77

En plus, le Phénanthrène est très utilisé dans la production de colorants,

d’explosifs, de produits pharmaceutiques ; c'est une base utilisée pour synthétiser

d'autres produits chimiques (9,10-phénanthrénequinone, acide 2,2 diphénique) dont

certains sont, par exemple, utilisés pour la fabrication de conducteurs électriques utilisés

dans les batteries et les cellules photovoltaïques. On en trouve aussi dans la fumée de

tabac, les échappements de moteur Diesel ou à Essence, dans les huiles moteurs

usagées, etc… (INERIS, 2010).

Pour le Chrysène, Il est utilisé comme sensibilisateur de fluorescence, dans

certaines teintures, ainsi que pour réaliser des filtres UV (INERIS, 2010).

Il convient de signaler que globalement les Hydrocarbures sont largement utilisés

en Algérie. A titre d’exemple : 8,2 millions de tonnes de Pétrole brut a été utilisé en

2004 (in Rouane-Hacene, 2007). Ainsi, nous pouvons déduire que les activités

industrielles représentent une véritable source de contamination des côtes occidentales

algériennes.

Ceci a pu être confirmé par les études de Rouane-Hacene (2007), qui a enregistré

des teneurs plus ou moins élevées en Hydrocarbures Chloré (DDT, Lindane et HCB)

chez le Merlu (Merluccius merluccius) des côtes oranaises mais ne dépassant pas les

normes recommandées par l’OMS (1992) et le RNO (1993).

Par rapport aux organes, les résultats trouvés ont montrés que les contaminants

par des HAPs (Chrysène, Phénanthrène) sont aussi bien accumulés au niveau du foie

que du muscle de la sardine (Sardina pilchardus) des deux les baies (Oran et Béni-Saf)

(fig.22 et 23).

D’après ces résultats, il apparaît que l’accumulation des HAPs est sans relation

avec les organes et, de ce fait, leur teneur en lipides. Car malgré que les teneurs en

lipides soient plus élevées au niveau du foie (qui constitue un véritable organe de

stockage de ces nutriments) de la sardine par rapport au muscle, les teneurs en

contaminants sont du même ordre de grandeur au niveau des deux organes (fig.22 et

23).


78

Les mêmes observations ont été trouvées chez d’autres groupes zoologiques de

Vertébrés. Alzieu et Duguy (1974) signalent que chez les dauphins (Delphinus

delphinus), la répartition des Hydrocarbures Chlorés parait sans relation avec la teneur

en lipides dans les organes de cette espèce de delphinidés. De son côté Taleb (1997) a

étudié la contamination des Cétacés Odontocètes des côtes algériennes, et rapporte que

n’existe aucune relation entre les teneurs des lipides dans les organes et celle des résidus

du Lindane (γ HCH).

A l’évidence, la nourriture, l’habitat et la physiologie des divers organismes

influent fortement sur leur capacité d’accumulation. Mais on n’a pu établir clairement

l’existence d’une corrélation entre les concentrations de lipides et celles de résidus

d’Hydrocarbure Chlorés chez plusieurs espèces marines dont : Nephrops, Carcinu,

Mytilu, Engraulis, Thunnus (Fossato et Craboledda, 1981).

Il faut toutefois signaler que la relation entre les deux composés (lipides et

organochlorés) est difficile à généraliser. En effet, dans leurs études sur les lipides,

Earnest & Benville (1974) ont trouvé des corrélations positives, négatives, voire

insignifiantes chez plusieurs espèces de poissons. Ils indiquent aussi que d’autres

paramètres semblent également intervenir dans la variation des teneurs en polluants

organochlorés par rapport aux lipides.

Le suivi des variations saisonnières des concentrations des Hydrocarbures

recherchés (Phénanthrène et Chrysene) en été et en automne, nous a permis de constater

que les concentrations sont homogènes et du même ordre de grandeur pendant les deux

saisons dans les muscles de la sardine dans les deux zones (fig.24-25-26 et 27)

Cependant, les teneurs sensiblement peu élevées chez les poissons de la baie

d’Oran pendant la saison estivale par rapport à la période automnale peut être lié à

l’accroissement des activités anthropiques et maritimes au niveau de la côte oranaise

qui est très peuplée en cette période de l’année, et aux variations des conditions

météorologiques.

En effet, selon Khan (1977), le destin final des polluants, notamment leur

répartition dans les différents compartiments de l'environnement aquatique (eau, matière

en suspension, sédiments et biotes), dépendra d'un certain nombre de facteurs dont la


79

concentration, la dilution, la solubilité dans l'eau, les processus géochimiques qui se

produisent, l'adsorption sur les sols, les particules en suspension et les sédiments, la

lipophilicité et la bioaccumulation biologique dans des organismes vivants.

S’ajoutent à ces facteurs, les conditions météorologiques et les apports d’origine

tellurique, car la majeure partie de ces substances sont véhiculées jusqu'à la mer par les

eaux de surfaces, et ce flux est variable selon les activités anthropiques et la

pluviométrie qui changent selon les saisons et les régions. Sans oublier la contribution

non négligeable du transport atmosphérique de ces micropolluants sur de grandes

distances par rapport au point d’application, vu leur caractère ubiquitaire

(CEE/ESMASPA, 2002).

Tous ces paramètres vont provoquer des changements de la qualité des eaux

marines. Influençant ainsi la distribution spatiotemporelle des polluants. En effet,

l’augmentation de la température et de la salinité qui atteignent leur maximum pendant

la saison estivale dans les eaux algériennes, favorisent la bioaccumulation des

micropolluants en été par rapport aux autres saisons de l’année (In Boutiba, 1992).

Ribeyre & Boudou (1989) précisent aussi que la contamination d’une espèce

résulte de l’équilibre entre l’assimilation et l’élimination d’une substance chimique. Le

processus de transfert représente le flux de contaminants entre les différents

compartiments abiotiques et biotiques. Ils indiquent aussi que l’accumulation

représente la quantité stockée dans chacun des compartiments et donc la

bioaccumulation est le résultat des processus par lesquels le contaminant entre dans

l’organisme, et les processus de décontamination ou élimination de cette substance

(excrétion, biotransformation).

Certains auteurs signalent que la bioaccumulation des HAPs pourrait être en

relation avec certains paramètres biologiques dont le sexe des individus et leur cycle de

reproduction (Rossi & Anderson, 1977).

Pour confirmer cette hypothèse, nous avons fait le suivi les niveaux de la

contamination en fonction du sexe des individus matures.


80

Il ressort à la lumière des résultats obtenus que les variations des niveaux de

contamination entre les deux sexes soient relativement faibles. Cependant, les individus

femelles se sont avérés un peu plus contaminés que les mâles (fig.28-29-30 et 31). Ceci

est lié au cycle sexuel des femelles la sardine de la côte occidentale algérienne, qui en

parfaite relation avec les variations physiologiques pendant les phases de ce cycle à

savoir la période de repos sexuel qui est une phase de gamétogenèse caractérisée par

une accumulation accrue de réserves nutritives et mises en réserves de matériels

glucidiques, lipidiques et protéiques pour une prochaine ponts.

En effet, Tanasichuk & Mc Kay (1989), Singh & Singh (1990) et Nelson &

Magnuson (1992) ont montré chez la perche (Perca flavescens) et le poisson chat

(Heteropneutes fossilis), du milieu naturel, un transfert des lipides hépatiques,

musculaires et alimentaires vers les ovaires durant la maturation et cela en raison du rôle

essentiel du foie dans la biosynthèse de la vitellogénine.

Ces résultats permettent d’affermer qui le poisson osseux sardina pilchardus peut

servir comme modèle expérimental (Bioindicateur) peut informer de la préséance d’une

pollution certaine au niveau de la zone où il évolue.

Étant pélagique vivent eu deux eaux, et grand migrateur, se déplaçant tout le

temps, il est difficile qu’il nous renseigné plus précisément sur l’origine et la

provenance existes de cette forme de pollution qui l’affecte au moment où nous

l’analysons !??

Conclusion générale


81

Le but de cette étude est l’évaluation du niveau de contamination

par les Hydrocarbures dans les baies d’Oran et Béni-Saf. Ce vaste secteur

côtier est considéré comme région à risque au vu de sa sensibilité et de sa

fragilité.

Nous avons ciblé deux polluants (le Chrysène et le Phénanthrène),

figurant parmi les 16 HAPs recommandés par l’EPA, tout en tenant compte

de certains facteurs biologiques (âge et sexe) de l’espèce étudiée Sardina

pilchardus et environnementaux telles que les saisons.

Les résultats que nous venons d’exposer montrent que les

échantillons de sardine collectés dans les deux baies (Oran et Béni-Saf) sont

contaminés à de différentes concentrations par ces deux HAPs.

Au terme de ce travail, dont nous soulignons l’intérêt, la synthèse

des résultats trouvés, permet de faire une approche sur la situation actuelle

de la côte occidentale algérienne en termes de pollution environnementale

littorale et marine. En considérant les résultats dans leurs globalité, il

apparaît que :

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques recherchés (Chrysène,

Phénanthrène) sont omniprésents dans les tissus musculaires et hépatiques de

la sardine Sardina pilchardus. D’une manière générale, les concentrations

des ces composés se présentent sous l’ordre décroissant suivant :

Phénanthrène, Chrysène. Leur rémanence dans le milieu est sans doute liée à

l’existence de sources de pollution industrielle (Activité pétrolière), et

urbaine (Gazouille, Essence) le long du littoral oranais et au caractère

ubiquitaire de ces polluants.

Les concentrations moyennes des contaminants sont homogènes et du

même ordre de grandeur pendant les deux saisons dans le muscle et le foie

de la sardine Sardina pilchardus dans les baies d’Oran et de Béni-Saf.

Cependant, au niveau du foie, les fluctuations saisonnières sont hétérogènes.

Cependant, nous avons remarqué une légère élévation des teneurs en


82

Phénanthrène et Chrysène durant la saison estivale chez les poissons

provenant de la baie d’Oran.

Par rapport aux organes, les résultats trouvés ont montré que les

contaminants des HAPs sont aussi bien accumulés au niveau du foie que du

muscle de la sardine. D’après cette étude, il apparaît que l’accumulation des

HAPs est sans relation avec les organes, et de ce fait leur teneur en lipides.

En effet, malgré que les teneurs en lipides soient plus élevées au niveau du

foie de la sardine par rapport au muscle.

Les variations des niveaux de contamination entre les deux sexes ont

montré des valeurs plus élevées chez les femelles par rapport aux mâles dans

les baies d’Oran et de Béni-Saf pour les deux contaminants.

La contamination par les Hydrocarbures Aromatiques affecte les

différents maillons intégrés aux chaînes alimentaires et peuvent être

transférés aux niveaux trophiques successifs jusqu’à l’homme,

consommateur final de la chaîne alimentaire.

Mais la méconnaissance des doses maximales admissibles

(D.M.A.) des HAPs individuelles chez les organismes marins et précisément

chez les poissons rend l’estimation de notre étude d’impact

environnementale dans les Baies d’Oran et Béni-Saf difficile. En effet,

aucune réglementation n’a fixé des doses maximales des HAPs chez les

organismes marins. Les caractéristiques physico-chimiques des

Hydrocarbures et leur comportement en milieu marin modifient les doses

accumulées par les organismes marins. De plus, aucune information ne nous

a était disponible concernant les chiffres exacts des apports chroniques en

hydrocarbures provenant des industries ou sur le dégazage effectué en pleine

mer dans les deux ports ciblés dans ce travail.

Les niveaux de concentrations des HAPs dans nos échantillons ne

pouvant être considérés comme inoffensive, car même à de faibles doses,

l’exposition chronique peut être nocive pour la faune et la flore. Ceci peut

conduire à long terme au déséquilibre de l’écosystème marin. Rappelons que


83

ces polluants sont dotés d’un caractère persistant suite à leur métabolisme

extensif par les poissons et les mammifères et présentent un véritable danger

pour la santé de l’Homme.

Recommandations et perspectives :

La préservation de la qualité du milieu marin littoral nécessite non

seulement une connaissance quantitative des apports polluants vers

l’environnement marin, mais également une connaissance des niveaux de

présence des contaminants chimiques toxiques identifiés dans cet

environnement.

Ainsi, l’utilisation des d’organismes marins pour l’évaluation et la

détermination du niveau de contamination ont été orientées dans l’optique de

cet objectif.

Cependant et malgré l’existence d’un code maritime en Algérie,

rien n’est entrepris pour l’application des réglementations en vigueur. Quelle

infrastructure a t-on consacré à cet écosystème ?

A cet effet, nous recommandons aux autorités compétentes et aux

décideurs de mettre en œuvre un plan d’urgence nationale pour atténuer

toute menace d’un incident de pollution et ceci en :

Etablissant une garde côtière qui charge des personnes responsables

de la gestion de l’intervention dans les incidents de pollution.

Prenant des mesures sur place dans le cas d’une pollution avérée par

un navire (dégazage) et atténuer les dommages causés.

Construisant des stations de déballastage dans les ports et les

terminaux pétroliers.

Interdisant l’utilisation d’agents dispersants (agents tensioactifs) car

l’utilisation de tels agents ne permet pas d’éliminer les produits

pétroliers en cause, au contraire leur usage peut accroître le risque

d’exposition.


84

Mettant en place une surveillance continue et généralisée et proposer

des moyens analytiques appropriés notamment de la connaissance

précise de la composition des produits rejetés en mer par les

industries ainsi que le taux des rejets.

Enfin, il serait très opportun de détailler ou de compléter ce travail

par d’autres études qui entrent dans la stratégie du Laboratoire du Réseau de

Surveillance Environnementale (LRSE) et qui se rapportent à la dynamique

et la santé des écosystèmes marins comme :

L’étude de la distribution des autres HAPs dans les différents

réservoirs, leur spéciation chimique et leur biodisponibilité ;

La modélisation de la bioaccumulation de ces contaminants

chimiques dans les différents réseaux trophiques des différentes

espèces peuplant la côte occidentale algérienne ;

L’évaluation de leurs effets sur les organismes marins par l’étude de

la génotoxicité de ces contaminants et l’utilisation des biomarqueurs.

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Annexe

Annexe

Principe de la chromatographie en phase liquide haute performance

(HPLC)

La chromatographie est une méthode de séparation des constituants d'un

mélange même très complexe.

Un fluide appelé phase mobile parcourt un tube appelé colonne. La

colonne est appelée phase stationnaire. A l'instant initial, le mélange à séparer est

injecté à l'entrée de la colonne où il se dilue dans la phase mobile qui l'entraîne à

travers la colonne.

Si la phase stationnaire a été bien choisie, les constituants du mélange,

appelés généralement les solutés, sont inégalement retenus lors de la traversée de la

colonne.

De ce phénomène appelé rétention il résulte que les constituants du

mélange injecté se déplacent tous moins vite que la phase mobile et que leurs

vitesses de déplacement sont différentes. Ils sont ainsi élués de la colonne les uns

après les autres et donc séparés.

Un détecteur placé à la sortie de la colonne couplé à un enregistreur

permet d'obtenir un tracé appelé chromatogramme. En effet, il dirige sur un

enregistreur un signal constant appelé ligne de base en présence du fluide porteur

seul ; au passage de chaque soluté séparé il conduit dans le temps à l'enregistrement

d'un pic.

Dans des conditions chromatographiques données, le "temps de

rétention" (temps au bout duquel un composé est élué de la colonne et détecté),

caractérise qualitativement une substance.

L'amplitude de ces pics, ou encore l'aire limitée par ces pics et la

prolongation de la ligne de base permet de mesurer la concentration de chaque

soluté dans le mélange injecté.

Les éléments constituant l’HPLC :

a) Un réservoir de solvant (éluant) qui contient la phase mobile en

quantité suffisante.

b) La pompe : elle est munie d'un système de gradient permettant

d'effectuer une programmation de la nature du solvant.

Annexe

c) Vanne d'injection : c'est un injecteur à boucles d'échantillonnage. Le

système de la boucle d'injection permet d'avoir un volume injecté constant, ce qui

est important pour l'analyse quantitative.

d) La colonne : Une colonne est un tube construit dans un matériau le

plus possible inerte aux produits chimiques, souvent en verre.

e) Détecteur : Détecteur spectrophotométrique (celui que nous utilisons)

: il mesure l'absorption de la lumière par le produit à la sortie de la colonne. Le

produit à détecter absorbe la lumière à une longueur d'onde accessible à l'appareil,

et que son coefficient d'absorption soit suffisamment grand.

Réfractomètre :

Il mesure la variation de l'indice de réfraction du liquide à la sortie de la

colonne. Cette mesure, extrêmement précise, dépend néanmoins de la température

du liquide. On compare cet indice avec celui de la phase mobile pure.

Analyse des chromatogrammes :

Une bonne séparation se traduira par une séparation distincte des pics

correspondant à chacun des produits. Un chromatogramme doit être parfaitement

reproductible.

La composition de la phase mobile est un paramètre particulier à

l’HPLC.

Annexe

Tableau 7 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E.) en fonction des organeset du sexe chez la Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.

Mâle Femelle

Foie Muscle Foie Muscle

Chrysène

0.77 0.54 2.22 1.25

± ± ± ±

0.49 0.27 1.72 0.66

Phénanthrène

5.4 4.42 8.27 7

± ± ± ±

2.85 2.91 2.87 2

Tableau 8 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E.) en fonction des organeset du sexe chez la Sardina pilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf.

Mâle Femelle

Foie Muscle Foie Muscle

Chrysène

0.67 0.64 1.11 0.79

± ± ± ±

0.51 0.45 0.63 0.76

Phénanthrène

5.02 4.21 6.76 6.13

± ± ± ±

1.97 2.48 2.18 2.08

Tableau 9 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E.) en fonction des saisonschez la Sardina pilchardus pêchée dans la baie d’Oran.

Muscle Foie

Été Automne Été Automne

Chrysène 1.06 0.89 1.94 1.27

Phénanthrène 7.96 6.13 9.22 7.80

Tableau 10 : Variations des concentrations moyennes en HAPs (µg/g L.E.) en fonction dessaisons chez la Sardina pilchardus pêchée dans la baie de Béni-Saf.

Muscle Foie

Été Automne Été Automne

Chrysène 0.62 0.81 0.89 0.89

Phénanthrène 4.60 5.75 5.51 6.26

Annexe

Le principe de l’analyse statistique utilisée.Test de Student

Le test de Student est un test de significativité qui peut être employé :

Lors de la comparaison de deux moyennes (ce test ne peut être utilisé qu'à deux conditions

: les distributions des moyennes sont normales, c'est-à-dire décrivent une courbe de Gauss,

et leurs variances sont de même taille)

Pour tester la significativité d'un coefficient de régression.

Principe d'utilisation :

La valeur observée est comparée aux valeurs contenues dans la table du t de Student.

La table du t de Student permet de déterminer pour la valeur observée (en fonction du nombre de

degrés de liberté (ddl) correspondant le seuil de probabilité (p) auquel correspond le t observé.

Si la valeur absolue du t calculé est supérieure à la valeur du t de la table de Student, on en

concluera soit que la différence est significative, soit que le coefficient est significativement

différent de 0, selon l'emploi du test de Student.

On considère communément qu'une valeur de t correspondant à un seuil p>0, 05 traduit une

différence non significative entre les moyennes.

Exemple : Comparaison entre les concentrations moyennes du Chrysène total en été et enautomne.

Test d'égalité des espérances: deux observations de variances égales

Variable 1 Variable 2Moyenne 0.89851667 1.49430833Variance 0.37587839 2.08974287Observations 24 24Variance pondérée 1.23281063Différence hypothétique des moyennes 1Degré de liberté 46Statistique t -4.97873064P(T<=t) unilatéral 4.7202E-06Valeur critique de t (unilatéral) 1.67866041P(T<=t) bilatéral 9.4404E-06

Valeur critique de t (bilatéral) 2.01289557

En ce qui concerne la comparaison de deux moyennes: On se pose la question suivante : la

différence (-0,6) entre la concentration moyenne en été (0,89) et la concentration moyenne en

automne (1,49) est-elle significative ou non ?

La valeur observée est égale à (-4,97) est inférieure aux valeurs contenues dans la table du t de

Student (1,67). On en conclura que la différence est non significative avec un seuil p>0, 05.

Annexe

Annexe

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Contamination par les hydrocarbures d’un poisson osseux ... · A mes frères MOHAMMED, AHMED, NASER et mes sœurs. Mes cousins: le Dr. SABRI, ESSAM et ABDELLAH. A mon oncle: le