THESE - Univ Oran 1 · 2019. 1. 21. · I. Localisation géographique et circulation générale I.1. Caractéristiques géographiques et bathymétriques du bassin méditerranéen

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE LrsquoENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE DrsquoORAN1

FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE

DEPARTEMENT DE BIOLOGIE

Preacutesenteacutee par

Mme BOUHADIBA Sultana eacutepouse CHENAIT

Pour lrsquoobtention du diplocircme de

DOCTORAT EN BIOLOGIE

Option Sciences de lrsquoEnvironnement

Intituleacutee

Etude de leacuteco-biologie et la contamination meacutetallique du

Mugil cephalus (Linneacutee 1758) pecirccheacute dans le littoral

occidental algeacuterien

Anneacutee universitaire 2017- 2018

Soutenue le 0107 2018 devant le jury composeacute de

Preacutesident M BOUDERBALA Professeur Universiteacute drsquoOran1- Ahmed Ben Bella

Examinateur A KERFOUF Professeur Universiteacute de Sidi Bel Abbes

Examinateur M HADJEL Professeur Universiteacute USTO-MB drsquoOran

Examinateur T SAHRAOUI Professeur Universiteacute drsquoOran1- Ahmed Ben Bella

Promoteur FBELHOUCINE MCA Universiteacute USTO-MB drsquoOran

Co-Promoteur O ROUANE-HACENE MCA Universiteacute drsquoOran1- Ahmed Ben Bella

Je deacutedie cette thegravese hellip

Agrave la meacutemoire de mon cher deacutefunt encadreur Pr BOUTIBA ZITOUNI

Jrsquoespegravere que lagrave ougrave il est il sera fier de ce travail

Il nrsquoa jamais cesseacute de mrsquoencourager et de me soutenir

Il sera preacutesent dans mon cœur et mon esprit le jour

de ma soutenance

Agrave Mes Chers Parents

Aucune deacutedicace ne saurait exprimer mon respect mon amour eacuteternel et ma

consideacuteration pour les sacrifices que vous avez consenti pour mon instruction et mon

bien ecirctre Je vous remercie pour tout le soutien et lrsquoamour que vous me portez depuis mon

enfance et jrsquoespegravere que votre beacuteneacutediction mrsquoaccompagne toujours

Que ce modeste travail soit lrsquoexaucement de vos vœux tant formuleacutes le fruit de vos

innombrables sacrifices bien que je ne vous en acquitterai jamais assez Puisse Dieu

le Tregraves Haut vous accorder santeacute bonheur et longue vie et faire en sorte que jamais je

ne vous deacuteccediloive

Agrave Mon cher mari Nabil

Merci drsquoavoir donneacute un sens agrave ma vie Merci pour ton amour ton soutien et tes

encouragements qui ont toujours eacuteteacute pour moi drsquoun grand reacuteconfort Merci pour ta

gentillesse et ton sens du sacrifice

Je te deacutedie ce travail en implorant DIEU le tout puissant de nous accorder une longue

SAAD ET SALSABIL

Aucune deacutedicace ne saurait exprimer tout lrsquoamour que jrsquoai pour vous Votre joie

et votre gaieteacute me comblent de bonheur Puisse Dieu vous garder eacuteclairer votre

route et vous aider agrave reacutealiser agrave votre tour vos vœux les plus chers

Agrave Mes chers et adorables fregravere et sœurs

En teacutemoignage de mon affection fraternelle de ma profonde tendresse et

reconnaissance je vous souhaite une vie pleine de bonheur et de succegraves et que Dieu

le tout puissant vous proteacutege et vous garde

Agrave Mes chers enfants adores

vie de bonheur de prospeacuteriteacute et de reacuteussite en te souhaitant le brillant avenir que tu

meacuterites et de nous reacuteunir dans lrsquo au-delagrave incha ALLAH Je trsquoaime tout simplement

Remerciements

En preacuteambule agrave ce Doctorat je souhaiterais adresser mes

remerciements les plus sincegraveres aux personnes qui mont apporteacute leur

aide et qui ont contribueacute agrave leacutelaboration de cette thegravese

Je tiens agrave remercier sincegraverement Dr Belhoucine Fatma Maitre de

confeacuterences A agrave lrsquoUniversiteacute de Mohamed Boudiaf drsquoOran pour

lrsquointeacuterecirct qursquoelle a porteacutee agrave mon travail et pour avoir accepteacutee drsquoecirctre

mon Directeur de thegravese

Mes remerciements srsquoadressent eacutegalement aux membres de jury

Je remercie vivement Pr Bouderbala Mohammed Directeur du

laboratoire LRSE agrave lUniversiteacute drsquoOran-1- drsquoavoir accepteacute de preacutesider le

Mes sinceres remerciements vont eacutegalement aux Pr KERFOUF

Ahmed Professeur agrave lrsquoUniversiteacute de Sidi Bel Abbes Pr HADJAL

Mohamed Professeur agrave lrsquoUniversiteacute de Mohamed Boudiaf drsquoOran et le

Pr SAHRAOUI Toufik Professeur agrave lrsquoUniversiteacute Ahmed Ben Bella

drsquoOran-1-pour avoir accepteacute drsquoexaminer mon travail et de participer agrave

ce jury

Je profite de cette occasion pour remercier DrRouane Hacen

Omar Maitre de confeacuterences A agrave lrsquoUniversiteacute Ahmed Ben Bella

drsquoOran-1- drsquoavoir drsquoaccepteacute drsquoecirctre mon Co-encadreur de mrsquoavoir

conseilleacute et qui sest toujours montreacute agrave leacutecoute surtout en deacutebut de

mon inteacutegration dans lrsquoeacutequipe du LRSE

Jrsquoexprime ma tregraves profonde gratitude au Pr SAIDI Djemel pour

mrsquoavoir donneacute lrsquoopportuniteacute de terminer ma thegravese avec le Dr

Belhoucine Fatma autant que vice recteur agrave lrsquouniversiteacute Oran-1- aussi

je le remercie encore une fois autant que Directeur de lrsquoeacutecole

supeacuterieure en sciences biologiques drsquoOran pour la faveur qursquoil nous a

donneacute pour terminer notre thegravese

Un grand merci a Mr Keacutelig Maheacute pour son accueil chaleureux

au sein du laboratoire Ifremer Je tiens agrave remercier eacutegalement Mr

Roman et son eacutequipe pour leurs conseils judicieux

Mes sincegraveres remerciements vont au Dr Ayach Abbassia Maitre

de confeacuterences A agrave lrsquoUniversiteacute de Sidi Bel Abbes pour son aide

preacutecieuse et qui a accepteacute de reacutepondre agrave mes questions avec gentillesse

Je remercie aussi le laboratoire de SONATRACH pour leur

accueille et leur belle prise en charge en particulier Dr BELATOUI

Mes remerciements srsquoadressent tout particuliegraverement agrave Mme

Belhadj Hanane qui mrsquoa guideacutee et largement conseilleacutee tout au long de

cette thegravese Sa rigueur scientifique ses qualiteacutes humaines ont

grandement contribueacute agrave lrsquoaboutissement de ce travail Aussi Je tiens

agrave la remercier pour son soutien constant tout au long de ce travail

Mes plus sincegraveres remerciements agrave Dr KHERAZ ALI agrave lrsquoUniversiteacute de

Mohamed Boudiaf drsquoOran

Un merci tout speacutecial agrave ma meilleure ami Bouderbala Hadjer pour

tous ces bons moments passeacutes ensemble

Pour finir mes remerciements srsquoadressent agrave tous les membres de

ma famille de mrsquoavoir toujours encourageacutee

Je mrsquoexcuse aupregraves de tous ceux que jrsquoaurais pu oublier et je les

remercie quand mecircme de ne pas trop mrsquoen vouloir

Merci agrave tous

TABLE DE MATIERE

Reacutesumeacute

Liste des abreacuteviations

Liste des figures

Liste des tableaux

Introduction geacuteneacuterale

Premier chapitre

1eacutere

Partie Caracteacuteristiques de la zone drsquoeacutetude 4

I Localisation geacuteographique et circulation geacuteneacuterale I1 Caracteacuteristiques geacuteographiques et bathymeacutetriques du bassin meacutediterraneacuteen 4 I2 Caracteacuteristiques meacuteteacuteorologiques et hydrologiques de la Mer Meacutediterraneacutee 5

I21 Le climat meacutediterraneacuteen 5 I22 Les reliefs et les vents 6

I3 La biodiversiteacute de la Mer Meacutediterraneacutee 7 II1 Le littoral algeacuterien 8 II2 Littoral occidental algeacuterien 9

II21 Situation geacuteographique et topographie littorale 9 II22 Seacutedimentation marine 10 II23 Principales caracteacuteristiques climatiques de la zone drsquoeacutetude 10

231 Tempeacuterature et saliniteacute 11 232 Pluviomeacutetrie 11 233 Reacutegime des vents 13

2eacuteme

Partie Preacutesentation de lrsquoespegravece Mugil cephalus

I Introduction 14 I1 Geacuteneacuteraliteacutes 14 I2 Position systeacutematique 15 I3 Classification 15

II Biologie et eacutecologie de Mugil cephalus 15 1 Trait du Mugil cephalus 16 2 Habitat et eacutecologie 18 3 Migration 18 4 La reproduction 19

41 Systegraveme reproducteur 20 42 Diffeacuterenciation masculine 21 43 Diffeacuterenciation feacuteminine 21

5 Alimentation 22 6 Distribution geacuteographique 22 7 Rocircle de lrsquoespegravece dans Lrsquoeacutecosystegraveme 24 8 Technique de pecircche 24

Deuxiegraveme chapitre

Etude de la Biologie de la Reproduction du Mugil cephalus dans le littoraloccidental

algeacuterien

I Introduction 25 II Meacutethodologie 26

1 Traitement au laboratoire 26 2 Eacutetude de la reproduction 27

21 Sex-ratio global 27 22 Sex-ratio en fonction de la taille 27 23 Sex-ratio en fonction des mois 28 24 Ecart reacuteduit 28 2 5 Rapport Gonado-Somatique RGS 28 26 Le rapport Heacutepato-Somatique (RHS) 29 27 Facteur de condition 30 28 Taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle 31

III- Reacutesultats 32 1 Sex- ratio 32

11Sex- ratio global 32 12Sex-ratio en fonction de la taille 33 13Sex-ratio en fonction des saisons 34

2- Calcul de la taille moyenne de la population du mulet macircle et femelle 36 31-Etude macroscopique des gonades de M cephalus 36 4 Rapport Gonado-Somatique (RGS 38

41 Rapport Gonado-Somatique RGS des M cephalus femelles 38 42 Rapport Gonado-Somatique-(RGS) des M cephalus macircles 40

5- Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) 41 51 Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) des M cephalus femelles 41 52 Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) des macircles 42

6 ndashEtude du facteur de condition 43 7- Taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle 46

III Discussion 47 IV Conclusion 54

Troisiegraveme chapitre

1 La meacutethode indirecte 57 11 Croissance lineacuteaire 57 13 Croissance pondeacuterale absolue 60

2 La meacutethode directe 61 III Reacutesultats 73

I La meacutethode indirecte 73 1 Deacutemographie 73 2 Eacutetude de la croissance 73 3 Calcul de t0 75 4 Croissance relative (Relation taille-poids) 75 5 Eacutequation et courbe de croissance 77

II1 Etude de lrsquoacircge par les meacutethodes directes 79 2 Comparaison entre les reacutesultats de croissance de la meacutethode directe et ceux de la meacutethode

indirecte de deacutetermination de lrsquoacircge M cephalus 82 Conclusion 87

Etude de Lrsquoacircge et de la croissance du Mugil cephalus du littoral occidental

algeacuterien

Quatriegraveme partie

Etude de la bioaccumulation des meacutetaux lourds (ETM) et leur impact sur lrsquoespegravece

Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

I Introduction 89 II Pollution du Milieu milieux littoraux 90

II11 Importance eacutecologique des milieux littoraux 90 II12 Perturbations des milieux littoraux 91 II13 Pollution de lrsquoenvironnement littoral 92 II2 Types de pollution 93 II3 Nature et source de pollution 93

31 Pollution domestique 93 32 Pollution des effluents urbains 94 33 Pollution industrielle 94 33 Pollution drsquoorigine agricole 95

II4 Types de polluants chimiques 95 41 Meacutetaux 95 42 Hydrocarbures aromatique polycycliques ( HAPs) 96 43 Polluants organiques persistants 97

II5 La pollution en Meacutediterraneacutee occidentale 97 II6 La pollution des eaux marines en Algeacuterie 98 II7 Les sources de pollution marine implanteacutees sur le littoral ouest algeacuterien 101

III La pollution par les meacutetaux lourds Meacutetaux lourds 102 III1 Deacutefinition des meacutetaux lourds 102 III2 Origine des ETM 104

21 Origine naturelle 104 22 Origine anthropique 105 3 Importance et toxiciteacute des ETM 107 4 Distribution des ETM dans le milieu aquatique 108 5 Caracteacuteristiques toxicologiques des ETM 111 6 Meacutecanisme drsquoexcreacutetion des meacutetaux 113 7 Situation geacuteneacuterale des meacutetaux en Meacutediterraneacutee 113 8 Biodisponibiliteacute des ETM 119 9 Bioaccumulation des meacutetaux lourds dans les tissus mous des poissons 120 10 Bioamplification des ETM dans les organismes marins 121 11 Processus modifiant la toxiciteacute des meacutetaux 122

IV Eleacutements traces eacutetudieacutes 123 IV1 Cadmium (Cd) 123

11 Geacuteneacuteraliteacutes et sources 123 12 Lrsquoutilisation du Cd par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute 124 13 Bioaccumulation et meacutetabolisme chez les organismes aquatiques 124

IV 2 Plomb (Pb) 125 21 Geacuteneacuteraliteacutes et sources 125 2 2 Lrsquoutilisation du Pb par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute 126 2 3 Bioaccumulation et Meacutetabolisme chez les organismes aquatiques 126

IV3 Zinc (Zn) 127 31 Geacuteneacuteraliteacutes et sources 127 3 2 Lrsquoutilisation du Zn par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute 127

33 Bioaccumulation et Meacutetabolisme chez les organismes aquatiques 128 IV4 Cuivre (Cu) 129

41 Geacuteneacuteraliteacutes et sources 129 42 Lrsquoutilisation du Cu par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute 129

V Meacutethodologie 130 1 Choix et inteacuterecirct du mateacuteriel biologique 130 2 Choix des polluants 131 3 Meacutethodes drsquoeacutechantillonnage 132

31 Freacutequence drsquoeacutechantillonnage 132 4 Technique drsquoeacutetude 132

41 Mensuration et Peseacutees 132 42 Dissection 132 43 Mineacuteralisation des eacutechantillons 133 44 Dosage au spectrophotomegravetre drsquoabsorption atomique agrave flamme (SAA) 134 45 Exercice drsquointercalibration et assurance de la qualiteacute du dosage 137 46 Deacutetermination de la teneur en eau 138

5 Traitement statistique des reacutesultats 138 51 Analyse statistique 138

VI Reacutesultats 139 Partie A 140

1 Variations des teneurs des meacutetaux lourds dans le mulet (Mugil cephalus) du littoral nord

occidental algeacuterien 140 11 Variations des pourcentages des teneurs en meacutetaux lourds 140 13 Variation des concentrations moyennes en fonction des organes 143 15 Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds du poids frais 147 I 16 Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Pb Zn Cu) en

fonctions de sexe 149 18 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) selon les stades de maturiteacute

du Mugil cephalus 157 19 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) en fonction des classes drsquoacircge du

Mugil cephalus 158 Partie B Analyse en composante principale 161 1 Analyse en Composantes Principales (ACP) de la variation en teneurs des concentrations

meacutetalliques dans le mulet (Mugil cephalus) du littoral Nord Occidental Algeacuterien 161 11 Analyse de la variation mensuelle de la contamination meacutetallique dans le mulet 161

12 Analyse en Composantes Principales de la variation des concentrations meacutetalliques en fonction

des mois de preacutelegravevements dans les diffeacuterents organes du (Mugil cephalus) 162

13 Analyse en Composantes Principales des mois drsquoeacutechantillonnage en fonction des

concentrations en (Pb Zn et Cu) chez le Mugil cephalus 164

15 Analyse en Composantes Principales de la variation des concentrations meacutetalliques saisonniegravere

dans les diffeacuterents organes du (Mugil cephalus) 166

3 Classification selon la Boite a Moustaches de la variation des concentrations meacutetalliques dans les

diffeacuterents organes du Mugil cephalus 169

VII Discussion 170 Conclusion 189 Conclusion geacuteneacuterale 190 Recommandations amp Perspectives 193 Reacutefeacuterences bibliographique 195

Annexes

Reacutesumeacute

Conscient du problegraveme de la pollution marine les pouvoirs publics algeacuteriens et la communauteacute scientifique nationale srsquointeacuteressent de plus en plus aux eacutetudes environnementales en vue drsquoeacutevaluer les risques et de proteacuteger notre eacutecosystegraveme cocirctier Pour cette raison plusieurs travaux se sont porteacutes sur les eacutetudes du degreacute de contamination des cocirctes algeacuteriennes ainsi que les produits de pecircches

Ce preacutesent travail a porteacute sur une eacutetude de lrsquoeacuteco- biologie du poisson osseux mulet Mugil cephalus ainsi que lrsquoeacutevaluation de la contamination par les eacuteleacutements traces meacutetalliques (Pb Zn Cd Cu) dans le tissu heacutepatique musculaire et gonadique pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien La compagne de lrsquoeacutechantillonnage srsquoest eacutetaleacutee sur une peacuteriode de quinze mois (du mois de feacutevrier 2012 jusqursquo au mois drsquoavril 2013) avec un effectif de 960 eacutechantillons dont 540 femelles et 230 macircles Trois organes ont eacuteteacute pris en consideacuteration le foie les gonades et le muscle qui repreacutesente la partie consommeacutee par lrsquoHomme ainsi que sa position du poisson dans le reacuteseau trophique marin

Le cycle sexuel deacutecrit par lrsquoaspect macroscopique de lrsquoeacutechelle de maturiteacute par les variations du rapport gonado-somatique (RGS) et par lrsquoobservation de lrsquoindice de condition (K) montre que la peacuteriode de ponte de notre espegravece est fractionneacutee elle srsquoeacutetale du mois de janvier jusqursquo au mois de mars et du mois de septembre jusqursquoau mois de novembre La taille moyenne calculeacutee de la population du Mugil au cours de notre eacutechantillonnage permet drsquoavancer que les femelles sont en moyenne plus grande (2856 cm) que les macircles (2385 cm)

La maturiteacute sexuelle est acquise preacutecoce chez les macircles (265 cm) par rapport aux femelles (26 cm) et le sex-ratio est plus important chez les femelles (6279) que chez les macircles (3721) Le paramegravetre b de la relation taille poids est inferieur agrave 3 (298 pour les macircles et 295 pour les femelles) ce qui reflegravete une allomeacutetrie minorante pour le speacutecimen consideacutereacute

Les paramegravetres de croissance de Von Bertalanffy ne montrent pas une diffeacuterence entre les deux sexes Lrsquoindice de performance de croissance (Ф= 246) indique que la population totale du Mugil cephalus agrave une meilleure croissance Lrsquoeacutetude de lrsquoacircge des individus du mulet par les meacutethodes directes agrave savoir otolithomeacutetrie et scalimeacutetrie a permis de deacuteterminer 7 et 6 classes drsquoacircges successivement

Lrsquoutilisation du Mugil cephalus comme bio indicateur dans lrsquoeacutevaluation de la contamination par les quatre meacutetaux lourds (Cu Cd Pb et Zn) a permis de mettre en eacutevidence la preacutesence de ces micropolluants au niveau des trois organes cibles (foie filet et gonade) La bioaccumulation des meacutetaux lourds preacutesente une variation mensuelle et saisonniegravere nette Il apparait aussi que lrsquoaccumulation des xeacutenobiotiques chez les espegraveces de M cephalus matures et immatures ne preacutesente aucune diffeacuterence significative

Des correacutelations positives entre lacircge du mulet et la teneur en meacutetal dans les organes ont eacuteteacute observeacutees Lrsquoeacutetude par lrsquoACP (Lanalyse en composantes principales) a permis de classer les informations des correacutelations entre lrsquoensemble des variables Les teneurs enregistreacutees sont dans lensemble faibles par rapport aux limites normatives exigeacutees par la DMA dans la chair du poisson En ce qui concerne le Zinc et le Cuivre ils preacutesentent des seuils plus eacuteleveacutes que celle des deux autres meacutetaux Leur concentration est respectivement de 1610 mgkg et de 969 mgkg Nous avons noteacute une faible concentration plombique de 102 mgkg et pour ce qui est du Cadmium aucune concentration nrsquoa eacuteteacute deacutetecteacutee

Ces reacutesultats nous font reacuteveacuteler lrsquoexistence drsquoune relation eacutetroite entre la pollution marine et les nombreux rejets industriels et urbains au niveau du littoral occidental algeacuterien Mots cleacutes

Mugil cephalus Mulet Reproduction Age et Croissance Otolithomeacutetrie Scalimeacutetrie Pollution marine Meacutetaux lourds DMA Doses Maximale Admissible Littoral Occidental Algeacuterien

Abstract

Aware of the problem of marine pollution the Algerian government and the national scientific community are increasingly interested in environmental studies in order to assess risks and protector coastal ecosystem For this reason several studies have been carried out on studies of the degree of contamination of the Algerian coasts as well as fishery products

This work focused on the study of the ecology of Mugil cephalus mullet bony fish and the evaluation of trace metal contamination (Pb Zn Cd Cu) in liver muscle and gonadic fish caught in the western Algerian coast The sampling period was spread over a period of fifteen months (from February 2012 to April 2013) with a total of 960 samples including 540 females and 230 males Three organs were taken in to consideration the liver the gonads and the muscle that represents the part consumed by humans as well as its position of fish in the marine food web

The sexual cycle described by the macroscopic aspect of the scale of maturity by the variations of the gonado-somatic ratio (RGS) and by the observation of the condition index (K) shows that the spawning period of our species is split up it ranges from January until March and from September to November The calculated average size of the population of Mugil during our sampling suggests that females are on average larger (2856 cm) than males (2385 cm)

Sexual maturity is early acquired in males (265cm) compared to females (26cm) and the sex ratio is higher in females (6279) than in males (3721)

The parameter b of the size-weight relationship is less than 3 (298 for males and 295 for females) which reflects a minor allometric for the specimen considered

The growth parameters of Von Bertalanffy do not show a difference between the two sexes The growth performance index (Ф = 246) indicates that the total population of Mugil cephalus has better growth The study of the age of the individuals of the mullet by the direct methods namely otolithometry and scalimeacutetry allowed to determine 7 and 6 age classes successively

The use of Mugil cephalus as a bioindicator in the evaluation of the contamination by the four heavy metals (Cu Cd Pb and Zn) made it possible to highlight the presence of these micropollutants in the three target organs (liver fillet and gonad) The bioaccumulation of heavy metals has a net monthly and seasonal variation It also appears that there is no significant difference in the accumulation of xenobiotics in mature and immature M cephalus species

Positive correlations between mullet age and metal content in organs were observed The study by the ACP (principal components analysis) allow to classify the information of the correlations between all the variables

The recorded levels are generally low compared to the normative limits required by the DMA in the flesh of the fish For Zinc and Copper they have higher thresholds than the other two metals Their concentration is respectively 1610 mg kg and 969 mg kg We noted a low lead concentration of 102 mg kg and for Cadmium no concentration was detected

These results reveal the existence of a close relationship between marine pollution and the numerous industrial and urban discharges at the level of the western Algerian coast

Keywords

Mugil cephalus Mullet Reproduction Age and Growth Otolithometry Scalimetry Marine Pollution Heavy Metals DMA Maximum Admissible Doses Algerian West Coast

ملخص

السمكية المنتجات وكذلك

الكبد في( الكادميوم و النحاس الزنك الرصاص) النزرة المعادن تلوث لتقييم البوري سمك إيكولوجيا دراسة على العمل هذا ركز

الجزائري الغربي الساحل في اصطيادها تم التي للأسماك التناسلية الغدد و والعضلات

في بما عينة 960 مجموعه ما مع ( 2013 أبريل إلى 2012 رايرفب من) شهرا عشر خمسة مدى على العينات أخذ فترة استمرت

الذي الجزء تمثل التي والعضلات التناسلية والغدد الكبد الاعتبار في أعضاء ثلاثة أخذ تم الذكور من 230 و أنثى 540 ذلك

البحرية الغذاء شبكة في الأسماك من موقعه وكذلك البشر يستهلكه

الجسدية التناسلية الغدد نسبة في الاختلافات خلال من النضج لمقياس الماكروسكوبي الجانب وصفها التي الجنسية الدورة تظهر (RGS) الحالة مؤشر وبملاحظة (K) الوسطي الحجم إن نوفمبر إلى سبتمبر ومن مارس إلى يناير من تستمر التبييض فترة إن

سم 2385) الذكور من( سم 2856) أكبر المتوسط في الإناث أن يقترح لدينا العينات أخذ أثناء البوري لأسماك المحسوب )

( 6279) الإناث في الجنس ونسبة( 26) بالإناث مقارنة( 265) الذكور في مبكر وقت في الجنسي النضج على الحصول يتم

3721) الذكور من أعلى )

أخذها يتم التي للعينة بسيط فرعي قياسات يعكس ما وهو ( للإناث 295 و للذكور 298) 3 من أقل والحجم الوزن بين العلاقة

الاعتبار بعين

بارامترات تظهر Von Bertalanffy النمو أداء مؤشر يشير حيث الجنسين بين اختلاف ا (Ф = 246) أفضل نمو له

التوالي على عمرية فصول 6 و 7 بتحديد سمحت المباشرة بالطرق البوري أفراد عمر دراسة إن

في الميكروبات هذه وجود إثبات الممكن من جعل الأربعة الثقيلة المعادن تلوث تقييم في بيولوجي كمؤشر البوري استخدام إن

أنه أيضا يبدو و وموسميا شهريا يتغير الثقيلة للمعادن الأحيائي التراكم إن التناسلية الغدد و فيليه الكبد المستهدفة الثلاثة الأعضاء

البوري عمر بين موجبة ارتباطات ولوحظت (ناضجة وغير الناضجة) العمر حيث من الأخيرة هذه تراكم في كبير فرق يوجد لا

الأعضاء في المعادن ومحتوى

أجراها التي الدراسة جعلت (ACP) جميع بين بالارتباطات الخاصة المعلومات تصنيف الممكن من للمكونات الأساسي التحليل

المتغيرات

المطلوبة المعيارية الحدود مع بالمقارنة عام بشكل منخفضة المسجلة المستويات (DMA) النحاس و للزنك بالنسبة السمك لحم في

منخفض تركيز لاحظنا كغم ملغم 969 و كغم ملغم 1610 التوالي على تركيزها الأخرى المعادن من أعلى عتبات لديهم

للكادميوم تركيز أي اكتشاف يتم ولم كغ مغ 102 يبلغ للرصاص

الغربي الساحل على العديدة والحضرية الصناعية والتصريفات البحري التلوث بين وثيقة علاقة وجود نكتشف تجعلنا النتائج هذه

الجزائري

البحث كلمات

الجزائري الساحل المطلوبة المعيارية الحدود النزرة المعادن البحري التلوث النمو سن إنتاج إعادة البوري

وإدراكا لمشكلة التلوث البحري فإن الحكومة الجزائرية والمجتمع العلمي الوطني يهتمان بشكل متزايد بالدراسات البيئية من أجل

تقييم المخاطر وحماية نظامنا الإيكولوجي الساحلي ولهذا السبب أجريت دراسات عديدة حول درجة تلوث السواحل الجزائرية

Listes des Abreacuteviations

+ Chlorure de plomb

deg degreacute

226Ra Isotopes de radiumle plus stab le

3 Megravetre Cube

AC Alizarin-complexone

ACP Analyse en Composantes Principales Principal Components Analysis

ADN Acide deacutesoxyribonucleacuteique

AIEA Agence Internationale de lrsquoEnergie Atomique

Al Aluminium

BDN Banque de Donneacutee Nationale

C Celsius (degreacutes)

Ca Calcium

CCFAC Codex Committee on Food Additives and Contaminan ts

Cd Cadmium

CdCl2 - Chlorure de cadmium

CdS Sulfure de Cadmium

CE Commission europeacuteenne

CEE Communauteacute Eacuteconomique Europeacuteenne

CIEM International Council for the Exploration of the Sea

COD Carbone Organique Dissous

CPUE Captures par uniteacute drsquoeffort

CSHPF Conseil Supeacuterieur drsquoHygiegravene Publique de France

DPRH Direction de la Pecircche et des Ressources Halieutiqu es

drsquoacide nitrique (HNO3

DDT Dichloro-dibenzo-trichloro-eacutethane

DDT Dichlorodipheacutenyltrichloroeacutethane

DHTP Dose hebdomadaire toleacuterable provisoire

DMA DoseMaximale Admissible

DWT (poids en lourd)

EEA European Environment Agency

EFSA European Food Safety Authority

ELEFAN Electronic Length Frequency Analysis

EROD Ethoxy Reacutesorufine-O-Deacuteethylase

ESADDI ingestion maximale journaliegravere

ETM Element Trace Metalique

ETMs Eleacutements traces meacutetalliques

FAO Food and Agriculture Organization

FC Facteur de Condition

FISAT The FAO-ICLARMStock Assessment Tools

GIPPM Groupe Interministeacuteriel des Problegravemes de la Pollution de la Mer

GESAMP Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollut ion

HAPs Hydrocarbures Aromatiques Polycycliqu es

HAPs Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

HCB Hexachlorocyclobenzene

Pour Cent

HCH Hexachlorocyclohexane

IARC International Agency for Research on Canc er

IC Intervalle de Confiance

ICES International Council for the Exploration of the Sea

ICLARM International Center for Living Aquatic Resources Manage ment

ICSEAF International Commission for the South-East Atlantic Fisheries

IFREMER LInstitut Franccedilais de Recherche pour lExploitation de la Mer

ISTPM Institut Speacutecialiseacute de Technologie des Pecircches Maritimes

JECFA The Joint FAOWHO Expert Committee on Food Additives

K Coefficient de croissance

Kmoy Facteur de condition moyen

L Longueur asymptotique

LFDA Electronic Length Frequency Analysis

Lmax Longueur du plus grand poisson mesur eacute dans notre eacutechantillon

MPRH Ministegravere de la Pecircche et des Ressources Halieutiqu es

MATE Ministegravere de lrsquoAmeacutenagement du Territoire et de lrsquoEnvironnement

METAP Assistance Technique pour la Protection de lEnvironnement M eacutediterraneacuteen

mg Milligramme

mgkg-1 Milligramme par kilogramme

ml millilitre

mm millimegravetre

MTs Meacutetallothioneacuteines

NAS-NRC National Academy of Science - National Research Council

OMS Organisation Mondiale de la Santeacute

ONM Officie National de meacuteteacuteorologie

ONUDI Organisation des Nations unies pour le deacuteveloppement industriel

PF Poids Frais ou humide

PS Poids Sec

Pb Plomb

PbCl2 Di chlorure de plomb

PbCl3 Trichlorure de plomb

PbCO-3 Carbonate de plomb

PCBs Polychlorobiphenyls

PCBs Hexachlorocyclobenzene

PDAA Directeur drsquoAssainissement et drsquoAmeacutenagement

pH Potentiel drsquohydrogene

PHE (Potential Harmful Elements

ppm Partie par million

PTWI Provisional TolerableWeekly Intake

QSP Quantiteacute suffisante pour

RGS Rapport gonado-somatique

RHSmoy Rapport Heacutepato-Somatique moyen

RINBIO Reacuteseau Inteacutegrateurs Biologiques (RINBIO)

RNO Reacuteseau National drsquoObservation de la qualiteacute du milieu marin (

RVS Rapport visceacutero-somatique

SA A Spectrophotomeacutetrie drsquoAbsorption Atomique agrave flammes

t Age de poisson

t Age theacuteorique du poisson ougrave la longueur est supposeacutee nulle

T tonne

Tdeg Tempeacuterature

UNEP-MAP RACSPA United Nations Environment Programme

VBGF The von Bertalanffy growth function

Vr Valeur reacuteelle

Vt Valeur trouveacutee

W Poids

Zn Zinc

ZnS sulfure de zinc

μg microgramme

μmol kgndash1 Microgramme par kilogramme

Listes des figures

Fig 1 Principaux bassins sous-bassins golfes canaux et deacutetroits en Mer Meacutediterraneacutee 5

Fig 2 Profils de diversiteacute speacutecifique drsquoinverteacutebreacutes benthiques en Meacutediterraneacutee 7

Fig 3 Littoral algeacuterien 8

Fig 4 Vue satellitaire de la zone drsquoeacutetude laquo le littoral occidental algeacuterienraquo 10

Fig 5 Preacutecipitations moyennes (mm) par saison humide (septembre agrave avril) pour la peacuteriode 1950-2013 13

Fig 6 Anatomie externe du Mugil cephalus 17

Fig 7 Description comparative du modegravele de meacutelanophore sur le cocircteacute ventral de la tecircte chez les cinq

espegraveces de mulet dans la meacutediterraneacuteens 18

Fig 8 Reacutepartition geacuteographique du M cephalus dans le monde 24

Fig 9 Distribution du Mugil cephalus dans la mer Meacutediterraneacuteen 24

Fig 10 Evolution du sex-ratio par classe de taille des M cephalus du littoral nord occidental algeacuterien 34

Fig 11 Distribution mensuel des mulets du littoral occidental algeacuterien 36

Fig 12 Evolution mensuelle des freacutequences des diffeacuterents stades de maturiteacute sexuelle chez les femelles

de M cephalus 38

Fig 13 Evolution mensuelle des freacutequences des diffeacuterents stades de maturiteacute sexuelle chez les macircles de

M cephalus 38

Fig 14 Evolution mensuelle et saisonnier du RGS des M cephalus femelles du littoral occidental

algeacuterien 40

Fig15 Evolution mensuelle du RGS des M cephalus macircles du littoral occidental algeacuterien 41

Fig16 Evolution mensuel du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) de M cephalus femelles du littoral

occidental algeacuterien 43

Fig17 Evolution mensuel du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) de M cephalus macircles du littoral

Fig 18 Evolution mensuelle du facteur de condition K de M cephalus femelles du littoral occidental

algeacuterien 46

Fig 19 Evolution mensuelle du facteur de condition K de M cephalus macircles du littoral occidental

algeacuterien 47

Fig 20 Deacutetermination de la taille de premiegravere maturiteacute sexuelle des M cephalus femelles du littoral

Fig 21 Deacutetermination de la taille de premiegravere maturiteacute sexuelle des M cephalus macircles du littoral

Fig 22 Codage de lrsquoeacutecaille 62

Fig 23 otolithe dun speacutecimen de Mugil cephalus 63

Fig 24 Codage de lrsquootolithe 64

Fig 25 Exemple drsquoeacutecailles illisibles dues au champ posteacuterieur trop important par rapport au champ

anteacuterieur 65

Fig 26 Poste drsquointerpreacutetation et drsquoobservation des eacutecailles 66

Fig 27 Emplacement des otolithes agrave lrsquointeacuterieur de lrsquooreille interne drsquoun Teacuteleacuteosteacuteen 66

Fig 28 Observation en microscope photonique des otolithes 67

Fig 29 Observations compareacutees dotolithes entiers de Mugil cephalus avant et apregraves brucirclage 68

Fig 30 Coupes dotolithes du Mulet (Mugil cephalus ) inclus en reacutesine translucide dans les moules 70

Fig 31 Tronccedilonneuse Brillant 250Ograve automatique drsquoEscil agrave vitesse rapide 70

Fig 32 Otolithe de Mugil cephalus coupeacute en lame mince 71

Fig 33 Microscope dune loupe binoculaire 72

Fig 34 Logiciel TNPCOgrave deacuteveloppeacute par lIfremer 73

Fig 35 Meacutethode ELEFAN pour lrsquoestimation de Linfin et k chez les macircles de M cephalus 75

Fig 36 Meacutethode ELEFAN pour lrsquoestimation de Linfin et k chez les femelles de M cephalus 76

Fig 37 Correacutelation entre la taille et le poids chez les macircles du M cephalus 77

Fig 38 Correacutelation entre la taille et le poids chez les femelles du M cephalus 78

Fig 39 Courbe de croissance lineacuteaire du Mugil cephalus 79

Fig 40 Courbe de croissance pondeacuterale du Mugil cephalus80

Fig 42 Structure microscopique des anneaux dans la reacutegion anteacuterieure basale (a) dans la reacutegion basale-

lateacuterale (b) et dans la reacutegion lateacuterale (c) drsquoun eacutecaille agrave leacutechelle dungt 1 an chez Mugil cephalus acircgeacute

de 7 ans captureacutes en mai 2013 dans le littoral occidental algeacuterien 83

Fig 43 Comparaison des courbes de la croissance en longueur de M cephalus dans le littoral occidental

algeacuterien selon les groupes drsquoacircge agrave partir des observations des meacutethodes directes et la meacutethode de Von

Bertalanffy) 85

Fig 43 Flux de matiegraveres dans les milieux tidaux situeacutes entre la terre et la mer 90

Fig 44 Ruissegravelement urbain 93

Fig 45 Relation dose effet drsquoeacuteleacutements essentiels et non neacutecessaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip helliphellip107

Fig 46 Illustration des principales interactions entre les eacuteleacutements traces meacutetalliques et les diffeacuterents

ligands influenccedilant la speacuteciation des meacutetaux en milieu 109

Fig 47 Pays riverains de mer Meacutediterraneacutee avec leurs zones cocirctiegraveres 113

Fig 48 Les pressions sur le littoral 114

Fig 49 Points chauds de pollution le long du littoral meacutediterraneacuteen 115

Fig 50 Dissection et mensuration au laboratoire LRSE 130

Fig 51 Scheacutema de principe de la spectrophotomeacutetrie drsquoabsorption atomique 132

Fig 52 Dosage par spectrophotomegravetre drsquoabsorption atomique agrave flamme 133

Fig 53 Pourcentage de la teneure globale des meacutetaux lourds analyseacutes dans le mulet du littoral

Fig 54 Variation des teneurs moyennes du Zinc Plomb et Cuivre (ppm PF) en fonction des organes

du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien 140

Fig 55 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Pb) ( en ppm PF)

dans les organes du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien 144

Fig 56 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Zn) 145

( en ppm du PF) dans les organes du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien 145

Fig 57 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Cu) (en ppm du PF)

Fig 58Variation saisonniegravere des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Zn Pb et Cu)

en (ppm PF) dans les organes du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien 148

Fig 60 Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (ppmPF) en fonctions des

sexes chez Mugil cephalus pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien 150

Fig 61 Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (moyenne plusmn eacutecart-type ppm

PF) en fonction de rapport heacutepato-somatique RHSmoy chez le Mugil cephalus femelles pecirccheacute

dans le littoral occidental algeacuterien 151

Fig 62 Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (moyenne plusmn eacutecart-type

ppmPF ) en fonction de rapport heacutepato-somatique RHSmoy chez le Mugil cephalus macircles pecirccheacute dans

le littoral occidental algeacuterien 153

ppmPF) en fonction de lrsquoindice de condition Kmoy chez le Mugil cephalus femelles pecirccheacute dans le

littoral occidental algeacuterien 155

PF) en fonction de lrsquoindice de condition Kmoy chez le Mugil cephalus macircles pecirccheacute

Fig 65 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) selon les stades de maturiteacute du

Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien 158

Fig 67 Cercle de Correacutelation entre les concentrations meacutetalliques mensuelle (Pb Zn et Cu) chez le Mugil

cephalus 159

Fig 68 Cercle de Correacutelation entre la variation des concentrations meacutetalliques en fonction des mois de

preacutelegravevements dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus 163

Fig69 Projection des mois de preacutelegravevements en fonction des concentrations en (Pb Zn et Cu) chez le

Mugil cephalus dans le cercle de correacutelation 165

Fig70 Projection des saisons en fonction des teneurs en (Pb Zn et Cu) bio accumuleacutees dans

les diffeacuterents organes du Mugil cephalus dans le plan factoriel F1xF2 165

Fig 71 Cercle de correacutelation entre la variation de la concentration meacutetallique en fonction

des saisons dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus 167

Fig 72 Classification Hieacuterarchique Ascendante (CAH) de la variation des concentrations

meacutetalliques dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus 168

Fig 73 Boite a Moustaches de la variation des concentrations meacutetallique dans les diffeacuterents

organes du Mugil cephalus 169

Listes des tableaux

Tab 1 Description macroscopique et classification de la maturiteacute des gonades pour

le Mugil cephalus (El Housni 1988 in Ameur 2003)

Tab 2 Pourcentage des sexes du M cephalus (Linneacutee 1758)

du littoral occidental algerien

Tab 3 Variation des sexes en fonction de la taille des mulets (M cephalus)

du littoral occidental algeacuterien

Tab 4 Distribution mensuel des M cephalus du littoral occidental algeacuterien 35

Tab 5 Diffeacuterents des paramegravetres de taille des macircles et des femelles

des M cephalus (Linneacute 1758)

Tab 6 Stades de maturiteacute sexuelle chez les M cephalus (El Housni 1988) du littoral

occidental

Tab 7 Evolution mensuelle et saisonnier du Rapport Gonado-Somatique RGS de M

cephalus femelles du littoral occidental algeacuterien

Tab 8 Tab 8 Evolution mensuelle et saisonnier du Rapport Gonado-Somatique RGS de

M cephalus macircles du littoral occidental algeacuterien

Tab 9 Tableau 9 Evolution mensuel et saisonnier du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS)

de M cephalus femelles du littoral occidental algeacuterien

Tab 10 Evolution mensuel et saisonnier du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) de M

cephalus macircles du littoral occidental algeacuterien

Tab 12 Indice pondeacuteral K mensuel et saisonnier de M cephalus macircles du littoral

Tab 13 Taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle chez Mugil cephalus dans diffeacuterentes

reacutegions

Tab 14 Synthegravese des peacuteriodes de ponte du Mugil cephalus selon diffeacuterents auteurs et selon

les diffeacuterentes reacutegions dans le monde

Tab15 Reacutesumeacute des reacutesultats de la composition de taille des captures totales du M

cephalus

Tab16 Paramegravetres de lrsquoeacutequation de Von Bertalanffy estimeacutes pour M cephalus

Tab 17 Relations biomeacutetriques du mulet (M cephalus) du littoral occidental algeacuterien 76

Tab 18 Eacutequations de croissance pondeacuterale chez mulet ( Mugil cephalus )

Tab 19 Acircge du M cephalus dans le littoral occidental algeacuterien selon la longueur totale par 82

Tab 11 Indice pondeacuteral K mensuel et saisonnier de M cephalus femelles du littoral

la meacutethode directe lrsquootolithomeacutetrie

Tab 21 Paramegravetres de leacutequation de croissance de Von Bertalanffy (K Linfin t0) obtenus par

diffeacuterents auteurs pour Mugil cephalus

Tab 22 Valeurs des coefficients (a) et (b) de la relation taille-poids du Mugil cephalus dans

diffeacuterentes zones drsquoeacutetudes

Tab 23 Concentrations drsquohydrocarbures peacutetroliers totaux (HPT) dans les seacutediments

portuaires en Algeacuterie

Tab 24 Principales sources de la pollution industrielle des wilayas littorales(Grimes 2010)

(D Domestique ndash I Industrielle)

Tab 25 Tableau 25 Concentration (microgg) de quelques ETM dans la croucircte terrestre

(Alloway et Ayres 1997)

Tab 26 Sources des ETM eacutetudieacutes dans lrsquoenvironnement (Dean et al 1972 Martin et al

1979 Ross 1994 Baize 1997 Meybeck et al 2007)

Tab 27 Trace de meacutetaux contenus dans la moule bleue Mytillus galloprovincialis dans

plusieurs zones de Meacutediterraneacutee

Tab 28 Les conditions opeacuteratoires en spectrophotomeacutetrie drsquoabsorption atomique agrave flamme

Tab 29 Reacutesultats obtenus des exercices drsquointeacutercalibration exprimeacutes en ppm PS

Tab 30 Teneurs des meacutetaux lourds analyseacutees dans Mugil cephalus dans le littoral nord

occidental algeacuterien (en ppm du poids frais)

Tab 31 Variations des teneurs moyennes en meacutetaux lourds (moyenne plusmn eacutecart type ppmPF

) en fonction des organes du Mugil cephalus pecirccheacute dans le littoral nord occidental

algeacuterien

Tab 32 Tab 32 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (moyenne plusmn eacutecart type

ppmPF en fonction des mois chez Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

Tab 33 Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds en fonctions

de sexe chez Mugil cephalus

Tab 34 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) selon les stades de

maturiteacute du Mugil cephalus

Tab35 Variations des concentrations en meacutetaux lourds en Zn (moyennes plusmn eacutecart type ppm

PF) en fonction des classes drsquoacircge du Mugil cephalus

Tab36 Variations des concentrations en meacutetaux lourds en Cu (moyennes plusmn eacutecart type ppm

Tab37 Variations des concentrations en meacutetaux lourds en Pb (moyennes plusmn eacutecart type ppm

Tab 20 Age du M cephalus dans le littoral occidental algeacuterien selon la longueur totale par

la meacutethode directe la scalimeacutetrie

Tab 38 Ordre daccumulation des organes de lrsquoespegravece Mugil cephalus pour les ETM 170

Tab 39 Comparaison des concentrations en meacutetaux lourds (ppm PF) chez Mugil cephalus

par rapport aux Doses maximales Admissibles (DMA)

Tab 40 Doses maximales de meacutetaux toxique recommandeacutees par la FAOWHO pour la

consommation humaine

Tab 41 Comparaison entre les teneurs en meacutetaux obtenues par quelques auteurs chez la

mecircme espegravece dans plusieurs reacutegions

Tab 42 Variations des teneurs moyennes en meacutetaux traces (moyenne plusmn eacutecart-type ppm PF)

chez diffeacuterents poissons pecirccheacutes le long du littoral oranais

1 Introduction geacuteneacuterale

Depuis la reacutevolution industrielle agrave la fin du XIXe siegravecle lrsquohomme a consideacuterablement

augmenteacute ses rejets dans lrsquoenvironnement geacuteneacuterant une pollution tregraves importante qui srsquoest

eacutetendue sur la majoriteacute des eacutecosystegravemes terrestres et aquatiques La contamination de

lrsquoenvironnement due agrave lrsquoactiviteacute humaine a eacuteteacute reconnue par lrsquoensemble de lrsquoopinion publique

au deacutebut des anneacutees 1960 avec la parution du livre laquo Silent Spring raquo eacutecrit par la biologiste

Rachel Carson Lrsquoeacutecotoxicologie est neacutee de ce constat et se deacutecrit comme eacutetant la science qui

a pour objectif majeur drsquoeacutevaluer et de preacutedire lrsquoimpact des contaminants sur les organismes

populations communauteacutes sur les eacutecosystegravemes (Baillon 2015)

Le XX egraveme siegravecle voit de plus apparaicirctre des quantiteacutes de substances nouvelles totalement

eacutetrangegraveres au milieu naturel dont la deacutegradation et lrsquoassimilation par la faune et la flore sont

inefficace Crsquoest ainsi que les pollutions apparaissent actuellement drsquoorigine et de nature de

forme et drsquoactions multiples et se reacutevegravelent comme un problegraveme majeur de notre temps

Les diffeacuterentes deacutegradations reacutesultant de la pollution de lrsquoeacutecosphegravere compromettent

lrsquoeacutequilibre des eacutecosystegravemes concerneacutes le renouvellement des ressources naturelles ainsi que

le bien ecirctre et la santeacute de la population humaine

Les deacuteversements dans les cours deau atteignent de nos jours des proportions

catastrophiques Par mesure deacuteconomie usines et villes rejettent directement leurs eaux

reacutesiduaires sans les avoir traiteacutees au preacutealable Il y a aussi des produits toxiques qui

aboutissent dans le littoral tuant de nombreuses formes de vie

Lrsquoeacutecosystegraveme aquatique est de plus en plus menaceacute par diffeacuterentes sources de pollution qui

risquent de diminuer ses potentialiteacutes eacuteconomiques et drsquoavoir des reacutepercussions neacutefastes sur la

santeacute humaine Plus que jamais en cette fin de milleacutenaire la lutte contre la pollution des eaux

est au centre des discussions et des deacutebats agrave lrsquoeacutechelle mondiale Des centaines de titres

consacreacutes agrave ce sujet ont pu ecirctre releveacutes dans la presse des centaines de colloques rencontres

congregraves se sont deacuterouleacutes pour en deacutebattre sans oublier les campagnes de sensibilisation sur

les graves problegravemes de pollution subis par les diffeacuterents eacutecosystegravemes (El Morhit 2009)

Parmi les substances chimiques susceptibles de constituer un danger pour la vie aquatique en

geacuteneacuteral nous signalons les meacutetaux lourds dont certains comme le plomb le cadmium Ces

eacuteleacutements sont tregraves toxiques et de plus en plus utiliseacutes dans les secteurs industriels Certains

meacutetaux non toxiques comme le zinc le cuivre le deviennent vu leur pouvoir bio-

accumulateur et leur reacutemanence dans le milieu aquatique et notamment dans les seacutediments

compte tenu de leur non deacutegradation biologique

Ces polluants qui arrivent en mer Ils sont peu meacutetaboliseacutes (agrave lrsquoinverse des polluants

organiques) et peuvent donc ecirctre transfeacutereacutes dans le reacuteseau trophique et srsquoaccumuler dans la

matiegravere vivante (Amiard 2011)

Par ailleurs le littoral nord occidental Algeacuterien recegravele de ressources consideacuterables il est doteacute

de plusieurs ports de pecircche (Ghazaouet Beni Saf Bouzedjar Oran Arzew Mostaganem) agrave

forte activiteacute Ils ont une place importante comme fournisseur de poisson Ces produits de la

pecircche sont exposeacutes aux polluants et par conseacutequent peuvent preacutesenter un risque sanitaire

De ce fait et dans le cadre de la recherche sur lrsquoenvironnement littoral et marin plusieurs

travaux ont eacuteteacute meneacute au niveau du Laboratoire Reacuteseau de Surveillance Environnementale

LRSE afin drsquoeacutevaluer la contamination meacutetallique de diffeacuterents organismes marins dans

diffeacuterentes zones du littoral occidental algeacuterien et agrave diffeacuterentes peacuteriodes depuis Benguedda

1993 sur le rouget de roche et la moule Bouderbala 1997 sur les mammifegraveres Merbouh

1998 sur la sardine Dermeche 1998 sur lrsquooursin Bendimerad 2000 sur la moule Aoudjit

2001 sur la bogue Bensahla 2001 sur le rouget de vase Belhoucine 2005 sur le merlan

Benamar 2006 sur la sardine Borsali 2007 sur le rouget de roche Benadda 2009 sur la

saurel Ayad 2011 sur le sar Bouhadiba 2011 sur le mulet Belhoucine 2012 sur Merluccius

merluccius jusqursquoagrave Borsali 2015 sur Mullus surmuletus

Crsquoest dans le mecircme contexte une contribution inteacuteressante nous a paru envisageable par

lrsquoeacutetude de lrsquoorigine et du devenir des polluants dans littoral occidental algeacuterien ougrave sont

deacuteverseacutes de nombreux rejets (industriels urbains agricoleshellip) Ce qui nrsquoest pas sans

conseacutequence agrave plus au moins long terme sur la qualiteacute du milieu

Pour eacutevaluer la biodisponibiliteacute de ces contaminants chimique il faudrait lrsquoutilisation

drsquoorganismes vivants comme model expeacuterimental dans le but drsquoeacutevaluer les conditions

environnementales drsquoun milieu donneacute a deacuteveloppeacute de nombreux outils (bioindicateurs

biomoniteurs bioaccumulateurs biomarqueurs etc) permettant la gestion et le maintien des

eacutecosystegravemes marins cocirctiers Lrsquoutilisation de bioindicateurs choisis au sein des communauteacutes

marines affecteacutees repreacutesente un des moyens drsquoeacutevaluer lrsquoimpact du deacuteveloppement humain sur

les eacutecosystegravemes marins et de preacutevenir les situations critiques par la mise en place drsquooutils de

restauration et de conservation (Usseglio-Polatera et al 2000 Burger et al 2006 Key et

al 2006)

En effet le choix crsquoest porteacute sur le Mugil cephalus L 1758 comme bio indicateur de pollution

(FAO-UNEP 1993) La bioaccumulation est un pheacutenomegravene qui est neacuteanmoins complexe

car la bioaccumulation est influenceacutee par de nombreux paramegravetres chimiques biologiques et

environnementaux tels que la reproduction la croissance lrsquoalimentation et lrsquohabitat des

diffeacuterentes espegraveces consideacutereacutees (Gobas et al 1993 Borga etal 2004 Bodin et al 2007)

Pour cela cette preacutesente eacutetude a donc un double objectif

Il srsquoagit dans un premier temps drsquoenrichir les connaissances drsquoordre biologique (acircge

croissance et reproduction) se rapportant agrave lrsquoespegravece Mugil cephalus bien repreacutesenteacutee dans les

ressources halieutiques algeacuteriennes et dans un second temps voir la possibiliteacute de son

utilisation comme indicateurs de la qualiteacute des eaux et des eacutecosystegravemes marins le long du

littoral occidental algeacuterien Pour ce faire des analyses toxicologiques sont reacutealiseacutees sur des

organes accumulateurs potentiels (foie muscles gonades) des meacutetaux traces en vue de

deacuteterminer les concentrations des contaminants preacutesumeacutes (zinc cuivre plomb et cadmium)

Les concentrations meacutetalliques recueillies au niveau des eacutechantillons organiques seront

rapporteacutees agrave des valeurs de reacutefeacuterence qui pourront donner une indication sur les risques

sanitaires encourus par le consommateur final agrave savoir lrsquoHomme (Adams 2002)

Le preacutesent travail a eacuteteacute diviseacute en plusieurs chapitres le premier chapitre est consacreacute au

contexte scientifique comporte deux principaux volets

Le premier volet est deacutedieacute agrave la caracteacuterisation de la zone drsquoeacutetude drsquoune part et agrave une eacutetude

syntheacutetique des informations geacuteneacuterales sur la diversiteacute biologique du littoral algeacuterien drsquoautre

-le second volet est deacutedieacute agrave la preacutesentation et agrave la biologie de lrsquoespegravece cibleacutee le mulet Mugil

cephalus (Linneacutee 1758)

Le deuxiegraveme chapitre expose une eacutetude approfondie de la Biologie de la Reproduction du

Mugil cephalus du littoral nord occidental algeacuterien

Le troisiegraveme chapitreaborde en deacutetail lrsquoeacutetude de lrsquoacircge et la croissance du Mugil cephalus du

littoral nord occidental algeacuterien

Le quatriegraveme chapitre correspond agrave une analyse bibliographique exhaustive sur lrsquoeacutetat des

connaissances sur la bioaccumulation des quatre meacutetaux cibleacutes (zinc cuivre plomb et

cadmium) et vise agrave eacutevaluer lrsquoimpact de lrsquoactiviteacute anthropique sur le milieu marin ainsi que

leur niveau de contamination meacutetallique dans trois tissus du mulet le muscle le foie et les

gonades

Une conclusion syntheacutetise lrsquoensemble des donneacutees des quatre chapitres obtenus dans le cadre

de notre travail de recherche et enfin des perspectives drsquoavenir sont eacutegalement exposeacutees

Contexte bibliographique

Partie 1

Zone drsquoeacutetude

4 Zone drsquoeacutetude

Caracteacuteristiques de la zone drsquoeacutetude

Dans ce premier chapitre nous avons bien voulu avant de preacutesenter la zone drsquoeacutetude de passer

en aperccedilu les caracteacuteristiques geacuteneacuterales de la Meacutediterraneacutee en geacuteneacuteral et du littoral algeacuterien

en particulier

I Localisation geacuteographique et circulation geacuteneacuterale

I1 Caracteacuteristiques geacuteographiques et bathymeacutetriques du bassin meacutediterraneacuteen

La Mer Meacutediterraneacutee (Mare Nostrum = laquo notre mer raquo en latin) est une mer agrave milatitude semi-

fermeacutee et profondeacutement enfonceacutee dans de grandes masses continentales llsquoEurope au Nord

llsquoAsie agrave llsquoEst et llsquoAfrique au Sud Elle slsquoeacutetend dlsquoOuest en Est sur environ 4000 km de 6degW agrave

36degE en longitude et entre 30degN et 46degN en latitude (Fig1) Cette mer consideacutereacutee donc

comme un systegraveme oceacuteanique isoleacute est connecteacutee agrave llsquooceacutean Atlantique par llsquoeacutetroit et

superficiel deacutetroit de Gibraltar et relieacutee agrave la Mer Noire par les deacutetroits du Bosphore et des

Dardanelles via la Mer de Marmara et agrave la Mer Rouge par le canal artificiel de Suez

Bien que sa surface (~ 25 millions km2) et son volume (~ 37 millions km3 ) ne constituent

respectivement que 082 et 032 de loceacutean mondial cette mer est consideacutereacutee comme une

des plus grandes mers semi-fermeacutees de la Terre (Turley 1999 Goacutemez 2003 Saliot 2005

Somot 2005)

Fig1 Principaux bassins sous-bassins golfes canaux et deacutetroits en Mer Meacutediterraneacutee

(Hassoun 2014)

La prise en compte des diffeacuterentes forces motrices des influences prononceacutees de la

topographie et des cocirctes ainsi que des processus dynamiques internes et locales reacutegnants

dans la Mer Meacutediterraneacutee permet aux oceacuteanographes de diffeacuterencier degraves 1980 la preacutesence

de plusieurs eacutechelles interactives (Bergamasco et Malanotte-Rizzoli 2010) Trois eacutechelles

interactives y peuvent ecirctre distingueacutees llsquoeacutechelle du bassin (y compris la circulation

thermohaline [verticale]) llsquoeacutechelle des sous-bassins (courants gyres semi-permanents

transformations des masses dlsquoeau) et la meacuteso-eacutechelle (meacuteandres filaments tourbillons

dlsquoinstabiliteacute barocline ( Robinson et al 2001)

La Mer Meacutediterraneacutee est composeacutee de deux principaux bassins presque-similaires le Bassin

Occidental et le Bassin Oriental connecteacutes par le canal de Sicile (profondeur maximale ~ 400

m) Chaque bassin est subdiviseacute en plusieurs sous-bassins caracteacuteriseacutes par une topographie

robuste particuliegraverement dans la partie orientale lagrave ougrave sa profondeur atteint 4982 megravetres alors

que la profondeur moyenne de cette mer est 1500 megravetres (Goffart et Hecq 2007

Bergamasco et Malanotte-Rizzoli 2010) Au contraire du bassin Occidental relativement

plat le bassin Oriental est caracteacuteriseacute par une alternance de deacutepressions rofondes valleacutees

sous-marines pentes raides et plus de 700 icircles et icirclots reacutepartis le long de larchipel Eacutegeacutee agrave

lEst de la Gregravece Par la suite on emploie donc le terme de laquo mer raquo uniquement pour la Mer

Meacutediterraneacutee dans son ensemble le terme de laquo bassin raquo seulement pour les bassins

meacutediterraneacuteens principaux Occidental et Oriental et le terme de laquo sousbassin raquo pour toute

autre subdivision de la Meacutediterraneacutee

I2 Caracteacuteristiques meacuteteacuteorologiques et hydrologiques de la Mer Meacutediterraneacutee

Le climat reacutegnant sur la Mer Meacutediterraneacutee est caracteacuteriseacute par sa diversiteacute Notre bregraveve

description ci-dessous du climat meacutediterraneacuteen est une synthegravese qui slsquoappuie sur les notions

remarques et informations mentionneacutees par Lacombe et Tchernia 1972 Peixoto et al

1982 Godard et Tabeaud 2004)

I21 Le climat meacutediterraneacuteen

Le climat meacutediterraneacuteen est tempeacutereacute ou tempeacutereacute chaud Localiseacutee entre les bandes

latitudinales moyennes caracteacuteriseacutees par des pluies torrentielles au Nord et les terres

deacutesertiques dans la partie meacuteridionale au Sud la reacutegion meacutediterraneacuteenne teacutemoigne un cycle

saisonnier tregraves prononceacute avec des hivers humides et froids et des eacuteteacutes secs et chauds La

seacutecheresse estivale est une composante majeure du climat meacutediterraneacuteen qui influence

consideacuterablement la circulation dans ses fonds sous-marins En revanche les hivers sont bien

arroseacutes dans les reacutegions pas trop abriteacutees des influences maritimes Si on considegravere le

changement climatique comme une influence meacuteteacuteorologique de grande eacutechelle on peut dire

que laugmentation des tempeacuteratures (probablement lieacutee agrave ce changement) depuis les anneacutees

1940 et par conseacutequent leacuteleacutevation des taux deacutevaporation agrave la surface de la Mer

Meacutediterraneacutee peuvent ecirctre responsable de plus de 50 du changement des saliniteacutes observeacutees

dans cette mer (Beacutethoux et al 1998 Paz et al 2003) ont deacutecrit les influences climatiques agrave

grande eacutechelle sur la reacutegion meacutediterraneacuteenne

I22 Les reliefs et les vents

La Mer Meacutediterraneacutee est entoureacutee dans sa majeure partie par des chaicircnes montagneuses

surplombant la mer ou en sont tellement proches qulsquoelles laissent peu dlsquoespace pour les

plaines cocirctiegraveres sauf dans les deacutepressions deltaiumlques des grands fleuves (Pocirc Rhocircne Ebre

Nil) La configuration des reliefs a des effets importants sur la circulation des vents (en creacuteant

des vents reacutegionaux) et par suite sur le reacutegime des pluies et des tempeacuteratures Ces reliefs

majestueux dlsquoaltitudes eacuteleveacutees deacutepassant dans de nombreux cas les 3000 m (Haut Atlas au

Maroc 4165m Mont-Taurus en Turquie 3920m Sierra Nevada en Espagne 3480m Mont-

Etna en Italie 3260m Mont-Liban au Liban 3090m) contraignent en effet fortement la

circulation atmospheacuterique en basse couche (Somot 2005) Certains vents reacutegionaux se creacuteent

en reacuteponse agrave ces contraintes le Mistral et la Tramontane sont connus en France la Bora en

Italie les Eteacutesiens en Sous-bassin Eacutegeacutee le Sirocco venant du Sud et le Chlouk = Khamsin

(vent deacutesertique provenant dlsquoAfrique au printemps en automne et moins souvent en eacuteteacute

(Abboud-Abi Saab 1985 Catafago et Jaber 2001) sont eacutegalement importants et

influencent la meacuteteacuteorologie et le climat du bassin meacutediterraneacuteen ainsi que la circulation de la

Mer Meacutediterraneacutee En outre ces montagnes sont le principal contributeur au ruissellement

dlsquoeaux douces vers la Mer Meacutediterraneacutee (Beniston 2003 De Jong et al 2009) Un

caractegravere meacuteteacuteorologique particulier en Meacutediterraneacutee se manifeste par la preacutesence de

pheacutenomegravenes transitoires agrave petite eacutechelle mais tregraves violents pour les vents comme pour les

preacutecipitations (celles-ci en particulier sont brusques diluviennes et courtes) Des masses dlsquoeau

consideacuterables chargeacutees en nutriments et riches en alcaliniteacute totale sont alors deacuteverseacutees agrave la

mer par des fleuves cocirctiers agrave crues soudaines surtout dans la partie Nord-Ouest de la

Meacutediterraneacutee (Llasat et al 2013 Llasat et al 2010) ont discuteacute la distribution spatiale et

temporelle des eacutevegravenements dlsquoinondations dans toute la Meacutediterraneacutee entre 1990 et 2006

I3 La biodiversiteacute de la Mer Meacutediterraneacutee

En Meacutediterraneacutee le nombre drsquoespegraveces estimeacute agrave 12 000 espegraveces est plus important dans le

bassin Ouest que le bassin Est (Boudouresque 2004) Selon une eacutetude (Coll et al 2010)

17 000 espegraveces marines sont preacutesentes en Meacutediterraneacutee Bien que lrsquohomothermie profonde

constitue le facteur le plus important qui reacutegit la distribution verticale du benthos

meacutediterraneacuteen (Emig et Geistdoerfer 2004) drsquoautres facteurs interviennent eacutegalement tels

que la saliniteacute la granulomeacutetrie la pression la nourriture disponible et lrsquohydrodynamisme

Cette varieacuteteacute de conditions conduit agrave un eacutetage bathyal plus heacuteteacuterogegravene que celui de lrsquooceacutean

Atlantique (Emig 1989 Laubier et Emig 1993)

Pour lrsquoensemble de la faune meacutediterraneacuteenne la tendance geacuteneacuterale est un appauvrissement

speacutecifique en allant de lrsquoouest vers lrsquoest (Emig et Geistdoerfer 2004) Par exemple les

anneacutelides polychegravetes sont plus nombreux dans le bassin occidental que dans les autres mers

du bassin oriental (Fig 2) Les espegraveces vivant dans les deux bassins se trouvent toujours dans

des zones plus profondes dans le bassin oriental ce qui est une tendance geacuteneacuterale dans tous

les oceacuteans crsquoestagrave-dire une distribution bathymeacutetrique des espegraveces bathyales moins profondes

sur la cocircte Ouest que sur la cocircte Est (Zezina 1987)

Fig 2 Profils de diversiteacute speacutecifique drsquoinverteacutebreacutes benthiques en Meacutediterraneacutee

(Zenetos et al 2003 in Anonyme 2006)

La flore de la mer Meacutediterraneacutee ne constitue pas en elle-mecircme une uniteacute geacuteographique elle

repreacutesente 18 de la flore marine mondiale Il existe en Meacutediterraneacutee des espegraveces

cosmopolites qui se retrouvent dans toutes les mers et oceacuteans du monde comme Ulva lactuca

et autres Enteromorpha particuliegraverement toleacuterantes srsquoadaptant agrave une grande varieacuteteacute de

conditions eacutecologiques et que lrsquoon qualifie drsquoubiquistes eurythermes et euryhalines (Augier

1973) Une des caracteacuteristiques de leacutecosystegraveme meacutediterraneacuteen est lherbier de Posidonie

Posidonia oceanica Il est en mecircme temps constructeur des fonds marins et stabilisateur des

littoraux donc garant de la peacuterenniteacute des rivages Il repreacutesente aussi une zone de production

primaire ainsi quun lieu de frayegravere et de nurseries pour de nombreuses espegraveces marines

II1 Le littoral algeacuterien

Le littoral algeacuterien est situeacute sur la rive du bassin meacutediterraneacuteen de direction geacuteneacuterale SO-NE

il est caracteacuteriseacute par un plateau continental reacuteduit agrave lrsquoexception dans la reacutegion drsquoEl-Kala

(wilaya drsquoEl Tarf) agrave lrsquoextrecircme Est et de Ghazaouet (Wilaya de Tlemcen) agrave lrsquoextrecircme Ouest

(Zeghdoudi 2006) Il se preacutesente comme une succession de baies et de golfes plus au moins

ouverts seacutepareacutes par des reacutegions tregraves escarpeacutees Les hautes falaises qui bordent en geacuteneacuterale

cette cocircte sont naturellement soumises agrave des eacuterosions marines et eacuteoliennes Le reacuteseau

hydrographique aboutissant en mer compte oueds dont les plus importants sont les oueds

Tafna Chelliff Mazafran El Harrach Soummam Sebaou Isser El Kebeir Saf Saf

Seybouse Ce reacuteseau alimente le milieu marin en apports terrigegravenes Les oueds constituent des

collecteurs de tous les polluants issus des activiteacutes humaines agricoles et industrielles

(Grimes 2010)

LrsquoAlgeacuterie dispose drsquoun littoral drsquoenviron de 1600 Km de la frontiegravere algeacutero-tunisienne agrave lrsquoEst

agrave la frontiegravere algeacutero-marocaine agrave lrsquoOuest Les trois quarts de lespace algeacuterien sont soumis aux

influences climatiques hyper-aride aride et semi-aride Les plaines littorales sont seacutepareacutees des

hautes plaines et des hauts plateaux de linteacuterieur par le grand massif de lAtlas tellien et

beacuteneacuteficient ainsi dun climat moins torride et plus humide La reacutepartition spatiale des pluies

sur cette longue bande de lAlgeacuterie du Nord oppose un littoral oriental relativement bien

arroseacute aux plaines de louest plus segraveches (Dougueacutedroit 1997) Le nord-Est de lrsquoAlgeacuterie est

un biotope caracteacuteriseacute par la flore et une faune tregraves riche principalement au niveau du Parc

National drsquoEl-Kala (Benyacoub et chabi 2000) (Fig3)

Fig 3 Littoral algeacuterien (Grimes 2010)

II2 Littoral occidental algeacuterien

II21 Situation geacuteographique et topographie littorale

La faccedilade maritime oranaise occupe une portion de 13 du littoral algeacuterien (Fig 4) Elle

repreacutesente un assez grand bassin largement ouvert vers la Meacutediterraneacutee et offre un spectacle

tregraves diversifieacute vu cocircteacute mer drsquoune cocircte basse sablonneuse rectiligne et monotone des

secteurs rocheux et des cocirctes agrave falaises (Bouras et Boutiba 2006) Le socle preacutecambrien en

majeure partie granitique nrsquoaffleure que sur quelques points Il est en contact avec la mer que

dans lrsquoOuest de Maddagh (Ciszak 1993) Les reliefs forment le long de la cocircte oranaise une

seacuterie de bas plateaux et terrasses dont lrsquoaltitude srsquoeacutelegraveve leacutegegraverement drsquoOuest en Est et srsquoest

seacutepareacutee geacuteneacuteralement de la mer par une eacutetroite plaine cocirctiegravere (une dizaine de kilomegravetres

environ) (Bouras et Boutiba 2006) A lrsquoEst le littoral preacutesente une gravure en marches avec

une succession de secteurs droits seacutepareacutes par des laquo deacutecrochements raquo abritant des baies ou des

golfes un peu soutenus de la dynamique littorale (Bouras et Boutiba 2006) Le plateau et le

talus continentaux du littoral oranais qui constituent le principal habitat de des ressources

dans la reacutegion sont relativement eacutetroits agrave lrsquoinstar de la plupart des zones du bassin

meacutediterraneacuteen (Carocci 2002)

Fig 4 Vue satellitaire de la zone drsquoeacutetude laquo le littoral occidental algeacuterienraquo

(Google-Map 2007)

II22 Seacutedimentation marine

II23 Principales caracteacuteristiques climatiques de la zone drsquoeacutetude

Les diffeacuterents domaines de la marge algeacuterienne et oranaise en particulier sont le siegravege drsquoune

seacutedimentation plus ou moins importante et diffeacuterencieacutee tant dans lrsquoespace que dans le temps

La seacutedimentation marine est tregraves modeste dans la baie drsquoOran cela se traduit au niveau des

fonds de la baie par une couverture seacutedimentaire tout agrave fait particuliegravere On distingue six (06)

faciegraves seacutedimentaires (Kerfouf 2001) les graviers sableux les sables graveleux les sables

graviers leacutegegraverement envaseacutee les sables graveleux les sables envaseacutes graveleux et les vases

pures reacuteduites Dans le golfe drsquoArzew la couverture seacutedimentaire est conforme au modegravele de

distribution des seacutediments dans le plateau continental algeacuterien avec lrsquoexistence drsquoune

immense vasiegravere centrale une zone de sable fin et des fonds grossiers (Bouras et Boutiba

Le littoral algeacuterien agrave lrsquoinstar de lrsquoensemble de la reacutegion meacutediterraneacuteenne est caracteacuteriseacute par

son climat typique chaud et sec en eacuteteacute doux et relativement humide en hiver Ces conditions

sont dues agrave lrsquoalternance de brise de mer fraicircche et humide et de brise de terre chaude et segraveche

(ONM 2005)

231 Tempeacuterature et saliniteacute

La tempeacuterature de lrsquoeau est un facteur preacutepondeacuterant dans la vie des organismes marins elle

contribue de faccedilon importante agrave la distribution geacuteographique des espegraveces marines Elle

deacutetermine les peacuteriodes de migrations et de reproduction et bien drsquoautres facteurs eacutethologiques

et physiologiques surtout chez les espegraveces peacutelagiques Les courants constituent les

mouvements les plus puissants et les plus continus qui affectent les eaux marines En surface

lrsquoeau du courant algeacuterien est preacutesente tout le long de la cocircte algeacuterienne et se caracteacuterise par

une tempeacuterature moyenne de 2050degC et une saliniteacute infeacuterieure agrave 3710permil (Millot 1985)

La variabiliteacute saisonniegravere moyenne de la tempeacuterature le long de la cocircte et du plateau oranais

montre des minima absolus De plus la tempeacuterature tant en surface quen sub-surface y croicirct

dEst en Ouest (Bouras et al 2007) Si lon se deacuteplaccedilait le long de la cocircte de Beacuteni Saf vers

Mostaganem on pourrait bien noter des similitudes qui se transformeraient subitement agrave lrsquoEst

de Mostaganem On peut envisager que les axes meacuteridiens et verticaux eacutetant pris

respectivement du Sud vers le Nord et de la profondeur vers la surface cette distribution

coheacuterente souligne la quasi-simultaneacuteiteacute des remonteacutees (Upwelling) du niveau marin (Millot

Selon Millot (1985) au niveau de 20 m le taux de saliniteacute accuse une diminution tregraves nette

On registre agrave ce niveau un taux de saliniteacute de 3642 permil dans les eaux oranaises Au niveau de

50 m et 100 m le courant algeacuterien srsquoeacuteloigne sensiblement du littoral en raison de son

instabiliteacute le taux de saliniteacute est alors de 368 permil dans le secteur Ouest et 37 permil dans le secteur

Est Les tempeacuteratures maximales des niveaux 50 et 100 m varient entre 1550deg et 1627degC

A 200 m lrsquoinfluence du courant sur la frange cocirctiegravere algeacuterienne est marqueacutee par une saliniteacute

leacutegegraverement plus basse que celle des eaux du large celle-ci varie entre 3810permil et 38permil Dans

le sud du Bassin algeacuterien les eaux de surface du courant algeacuterien sont geacuteneacuteralement chaudes

leur tempeacuterature est de lrsquoordre de 2228deg C dans le littoral ouest algeacuterien mais tout en se

deacuteplaccedilant vers lrsquoest algeacuterien la saliniteacute maximale de lrsquoeau superficielle se maintient agrave 3852

permil (Millot 1985)

232 Pluviomeacutetrie

En Algeacuterie les pluies sont drsquoorigine surtout orographiques La zone littorale oranaise est

caracteacuteriseacutee par deux saisons de pluies une laquo grande raquo centreacutee sur lrsquohiver et une laquopetite raquo et

courte centreacutee sur lrsquoautomne (Bouras et Boutiba 2004)

i Les pluies agrave haute freacutequence qui se localisent dans la reacutegion drsquoOran et qui srsquoassocient agrave la

dynamique marine profonde et au changement du niveau marin Celui-ci connaicirct un grand

circuit entre les mois de septembre et mars Ces pluies sont faibles et montrent leur plus forte

croissance au cours de ces derniers mois (100 agrave 160mm) Ces chiffres sont obtenus agrave partir de

la moyenne 1976-2000 dun ensemble de 5 stations littorales (Bouras et al 2007) ii Les

pluies agrave basse freacutequence qui se situent a lrsquoouest et agrave lrsquoest de la zone eacutetudieacutee (Beacuteni Saf et

Mostaganem) Ces pluies sont importantes par rapport aux premiegraveres et preacutesentent une

relative stabiliteacute en termes de freacutequence (Bouras et al 2007) La pluviomeacutetrie moyenne

annuelle sur lrsquoensemble du littoral algeacuterien srsquoeacutelegraveve agrave 6776 mm Une diminution tregraves nette des

preacutecipitations srsquoobserve drsquoOuest en Est Oranie = 405 mm Algeacuterois = 702 mm

Constantinois = 1151 mm (Boutiba 1992) Lrsquoorientation de la cocircte algeacuterienne montre que la

reacutegion Est est plus avanceacutee vers le Nord que la reacutegion Ouest ce qui lrsquoavantage au point de vue

pluviositeacute (900 agrave 1200 mman) A lrsquoOuest le deacutecalage de la cocircte vers le Sud et la situation

climatique agrave lrsquoabri de lrsquoAtlas marocain (pheacutenomegravene de Foegravene) rend cette zone Ouest aride

(600 mman) avec des peacuteriodes de seacutecheresse plus longues (Saada 1997) (Fig 5)

Fig 5Preacutecipitations moyennes (mm) par saison humide (septembre agrave avril) pour la peacuteriode

1950-2013 (donneacutees E-obs) sur le bassin meacutediterraneacuteen

(Raymond 2016)

Selon Touarsi et Begoug (2000) la pluviomeacutetrie est variable drsquoune anneacutee agrave lrsquoautre la

pluviomeacutetrie de la reacutegion drsquoOran reste une des faibles de lrsquoAlgeacuterie du Nord ce pheacutenomegravene

eacutetant ducirc agrave lrsquoassegravechement des masses drsquoair agrave la traverseacutee des montagnes ibeacuteriques et

marocaines

233 Reacutegime des vents

Les observations marines cocirctiegraveres et les donneacutees axeacutees sur 30 ans montrent que les vents des

secteurs drsquoOran et drsquoArzew sont dominants pendant les saisons automnales et hivernales par

rapport agrave ceux de Beacuteni-Saf et de Mostaganem La direction des vents est presque

perpendiculaire par endroit agrave la cocircte (in Bouras et al 2007) Les caracteacuteristiques des vents

de lrsquoOranie sont des vents soufflent drsquoOuest Sud-Ouest Au mois de deacutecembre preacutevalent les

vents Sud-Ouest de 7 h agrave 18 h les vents Ouest et Sud agrave 13 h Les mecircmes remarques peuvent

ecirctre noteacutees pour les mois de janvier novembre mars avril et mai Neacuteanmoins pour les trois

derniers mois on enregistre des vents Nord-Est (Ghodbani 2001)

Selon Ghodbani (2001) les mois de seacutecheresse sont les mois agrave preacutedominance des vents

Nord- Est Il existe par ailleurs des vents chauds (Sirocco) provenant du Sud et Sud-Ouest

Ce sont des vents chauds et secs de 09 agrave 16 jours par an En plus le vent est une des forces

reacutegissant les courants et les houles (in Zeghdoudi 2006) Ces derniegraveres constituent un facteur

eacutecologique tregraves important le long du littoral algeacuterien en absence des courants permanents et

des mareacutees puisqursquoils sont les seuls agrave agir activement au niveau des baies et des golfes de la

cocircte au large (Boutiba 1992) Les effets de houles ont eacuteteacute eacutetudieacutes pendant plus de deux ans le

long du littoral algeacuterien par Le claire (1972) Cet auteur a pu caracteacuteriser le reacutegime

saisonnier de ces houles par une rose annuelle avec deux directions principales La

premiegravere direction est repreacutesenteacutee par 80 de ces houles de direction WNW (300deg) qui se

produisent lrsquohiver et qui dure en moyenne de 8 agrave 10 s La deuxiegraveme direction est NNE (20

- 40deg) dont la majoriteacute se produit pendant lrsquohiver

Partie 2

Preacutesentation et Identification de Mugil cephalus

14 Etude de lrsquoespegravece

Preacutesentation et identification de Mugil cephalus (Linnaeus 1758)

I Introduction

La classification taxonomique des organismes et la compreacutehension de diversiteacute de la vie

biologique ont eacuteteacute historiquement baseacutees sur les descriptions des formes morphologiques

(Dean et al 2004) Chez les poissons les caractegraveres morphomeacutetriques repreacutesentent lrsquoune des

cleacutes majeures pour la deacutetermination de leur systeacutematique la variabiliteacute de la croissance les

trajectoires ontogeacuteneacutetiques etou les paramegravetres des populations diffeacuterentes (Kovac et al

2003 in Madache 2009)

Notre travail porte sur une espegravece de la famille des Mugilideacutes En Algeacuterie ce poisson est

connu sous le nom du Mulet

Cette partie traite respectivement la position systeacutematique et les clefs drsquoidentification drsquoune

espegravece de Mugilideacutes Mugil cephalus (Linneacutee 1758) ainsi que sa biologie et son eacutecologie

I1 Geacuteneacuteraliteacutes

Le nom vernaculaire de mulet (eacutegalement appeleacute mule ou muge ou bouri ) deacutesigne plusieurs

espegraveces de Le mulet est un poisson de mer tregraves reacutepandu de la famille des mugilideacutes le mulet

se trouve dans la Mer du Nord la Manche lrsquoAtlantique jusqursquoaux cocirctes du Maroc au sud et

le long des cocirctes meacutediterraneacuteennes Il existe plus de 80 espegraveces de Mulet dont le Mugil

cephalus est parmi les cinq des mulets les plus courants sur nos cocirctes

bull Mugil cephalus Linnaeus 1758 - mulet cabot

bull Mugil capito Cuvier 1829 Liza ramada (Thomson 1986) - mulet capiton (ou

ramada)

bull Mugil auratus Risso 1810Liza aurata (Risso 1810) - mulet doreacute Le Muge labeacuteon

(Oedalechilus labeo)

bull Mugil chelo Cuvier 1829Chelon labrosus (Cuvier 1758) - mulet lippu ou mulet agrave

grosses legravevres

bull Mugil saliens Risso 1810 Liza saliens (Risso 1810)

I2 Position systeacutematique

Les espegraveces de ce genre se reconnaissent aiseacutement car le tissu adipeux recouvre la plus

grande partie de la pupille On note eacutegalement la preacutesence drsquoune eacutecaille pectorale axillaire

bien deacuteveloppeacutee (geacuteneacuteralement plus de 30 de la longueur des pectorales)

I3 Classification

Dans la Grande-Bretagne est nommeacute Flathead Grey Mullet dans la France est nomme

Muge cabot et Mulet a grosse tegravete Mulet cabot on Itali Cefalo et on Espagne Pardete

II- Biologie et eacutecologie de Mugil cephalus

lespegravece a eacuteteacute observeacutee dans les eaux cocirctiegraveres et estuariennes des reacutegions tempeacutereacutees

subtropicales et tropicales principalement entre les latitudes 42ordmN et 42ordmS (Thomson 1997

Harrison 2002 Nelson 2006 Gonzaacutelez-Castro et al 2008 Durand et al 2012a

Whitfi eld et al 2012)

Malgreacute sa disseacutemination globale dans les deux heacutemisphegraveres M cephalus a une distribution

discontinue Des questions concernant son statut taxonomique ont eacuteteacute souleveacutees dans de

nombreuses eacutetudes geacuteneacutetiques dont la plupart suggegraverent que Mugil cephalus est un complexe

despegraveces (Crosetti et al 1994 Rossi et al 1998a Rocha-Olivares et al 2000 Fraga et

al 2007 Gonzaacutelez-Castro 2007 Gonzaacutelez-Castro et al 2008 Heras et al

2009 Jamandre et al 2009) Reacutecemment Durand et al (2012a) postulaient quun

Embranchement CORDES

Classe OSTEICHTYENS

Sous-classe ACTINOPTERYGIENS

Infra-classe TELEOSTEENS

Ordre PERCIFORMES

Sous-ordre MUGILOIDES

Famille MUGILIDES

Genre Mugil

Espegravece cephalus (Linneacute 1758)

Nom despegraveces Mugil Cephalus Linneacute 1758

Le nom vernaculaire Bourri

complexe despegraveces Mugil cephalus serait constitueacute de 14 ligneacutees parallegraveles comprenant la

ligneacutee M liza et 13 autres ligneacutees toutes actuellement deacutesigneacutees comme M cephalus

Le grand nombre de reacutesultats obtenus suggegravere fortement que le laquocomplexe despegraveces de Mugil

cephalusraquo comprend au moins 14 espegraveces biologiques dont la ligneacutee mitochondriale de M

cephalus (Linnaeus 1758) eacutechantillonneacutee en Meacutediterraneacutee (Rossi et al 2015)

1 Trait du Mugil cephalus

Les caractegraveres qui ont eacuteteacute utiliseacutes par diffeacuterents auteurs comprennent la dentition (Ebeling

1957 1961 Thomson 1975 Farrugio 1977) les eacutechelles (Cockerell 1913 Jacot

1920 Pillay 1951 Thomson 1981 Chervinski 1984 Liu et Shen 1991 Ibaacutentildeez et

al 1996 ) le nombre de caecums pyloriques (Perlmutter et al 1957 Hotta et Tung

1966 Luther 1977) le tube digestif (Thomson 1966) la convolution intestinale (Hotta

1955) losteacuteologie Ishiyama 1951 Hotta et Tung 1966 Sunny 1971 Kobelkowsky et

Resendez 1972 Luther 1977 Senou 1988 Ghasemzadeh 1998) otolithes (Morovic

1953) morphologie des canaux de la ligne lateacuterale ceacutephalique (Song 1981) organe

pharyngobranchial (Harrison et Howes 1991) et les modegraveles de dentition de pigmentation

et de meacutelanophore dans lidentification des alevins et des juveacuteniles (van der Elst et Wallace

1976 Cambrony 1984 Reay et Cornell 1988 Serventi et al 1996 Minos et al 2002)

Les caractegraveres et les caracteacuteristiques de la valeur diagnostique qui sont couramment utiliseacutes

dans lidentification et la taxonomie de M cephalus sont comme suite

Un corps est subcylindrique et comprimeacute anteacuterieurement sa couleur est brun grisacirctre ou brun

olive dans le dos avec des couleurs qui sallument le long des cocircteacutes pour atteindre un ventre

blanc argenteacute (Thompson 1951) Le corps du mulet est allongeacute et arrondi vers lavant et

leacutegegraverement plus mince vers larriegravere (Fig6) Ils nont pas de ligne lateacuterale observable et de

courtes nageoires pectorales Leur bouche a une forme triangulaire avec des legravevres minces et

de petites dents serreacutees qui tapissent la macircchoire et un museau arrondi (Hill 2004)

Lidentification et la taxonomie des mulets ont reposeacute sur la morphologie externe la

meacuteristique la morphomeacutetrie et la structure de certains organes internes La morphologie

externe remarquablement uniforme des mulets a entraicircneacute une confusion continue dans leur

identification et leur classification Autre confusion taxonomique Cela est ducirc agrave la grande

variabiliteacute des caractegraveres examineacutes et agrave de leacutegegraveres diffeacuterences diagnostiques entre les espegraveces

(Ghasemzadeh 1998)

M cephalus peut atteindre 119 cm pesant 8 kg au maximum mais sa longueur commune est

denviron 45 cm (Wikipedia 2016)

La dureacutee de vie de M cephalus est estimeacutee agrave sept ans pour les macircles et agrave huit ans pour les

femelles avec une moyenne de cinq ans (Texas Parks et Wildlife Department 2005 in

Surim 2016)

Fig 6 Anatomie externe du Mugil cephalus (FAO 1985)

La figure ci-dessus (Fig7) repreacutesente une description comparative du motif de meacutelanophore

sur le cocircteacute ventral de la tecircte des cinq espegraveces de mulets gris et dans une gamme de longueurs

de 20 agrave 30 mm Les dessins sont baseacutes sur les modegraveles de pigmentation de chaque espegravece

publieacutes par (Perlmutter et al 1957 Reay et Cornell 1988 Minos et al 2002)

Selon Reay et Cornell (1988) Les diffeacuterences sont baseacutes seulement sur le modegravele de

meacutelanophore du cocircteacute ventral C labrosus est le plus facile agrave distinguer parmi les autres

espegraveces car il a une pigmentation lourde agrave la fois dans les reacutegions mandibulaire ventro-

operculaire et gular tregraves prononceacutee dans la partie anteacuterieure de la tecircte Mugil cephalus peut

ecirctre distingueacute par la pigmentation inverse en forme de Y dans la reacutegion gulaire Les espegraveces

de Liza sont plus difficiles agrave discriminer Liza ramada a des meacutelanophores tregraves rares dans la

reacutegion gulaire Dautre part L aurata a une rangeacutee caracteacuteristique de meacutelanophores sous lœil

seacutetendant presque jusquau milieu de lopercule et des meacutelanophores de petite taille sur la

partie anteacuterieure de la reacutegion ventro operculum Liza saliens qui peut cependant ecirctre

identifieacutee par la bande caracteacuteristique sur les flancs du corps sur le cocircteacute ventral de la tecircte est

principalement pigmenteacutee dans les reacutegions ventro-operculaires

Fig 7 Description comparative du modegravele de meacutelanophore sur le cocircteacute ventral de la tecircte chez

les cinq espegraveces de mulet dans la meacutediterraneacuteens (gamme de longueur 20-30 mm SL) (M =

reacutegion mandibulaire V-O = ventro-operculaire S-O = sous-orbitaire G = reacutegion gulaire)

2 Habitat et eacutecologie

Cest une espegravece littorale peacutelagique euryhaline qui se nourrit parfois dans les lagunes les

estuaires et les cours infeacuterieurs des riviegraveres et peut toleacuterer leau douce Il habite les eaux

marines cocirctiegraveres les estuaires les lagunes et les riviegraveres ougrave il peut toleacuterer de larges plages de

tempeacuterature et de saliniteacute Les adultes se trouvent dans des eaux dont la tempeacuterature et la

saliniteacute varient de 8 agrave 24 deg C et de 0 ppm agrave 75 ppm respectivement Les juveacuteniles sont

capables de toleacuterer des saliniteacutes de 0 ppm agrave 35 ppm (Bester 2004) Il est capable de survivre

agrave des tempeacuteratures allant de 12 agrave 25 deg C (Harrison et Senou 1999) Cest une espegravece

benthopeacutelagique catadrome que lon trouve geacuteneacuteralement agrave une profondeur de zeacutero agrave 10 m

mais qui peut atteindre 120 m de profondeur (Moreira 1992 Harrison 1995 Riede 2004)

Il peacutenegravetre souvent dans les estuaires et les riviegraveres et forme des eacutecoles sur des fonds de sable

ou de boue (Eschmeyer et al 1983 Thompson 1986 Allen 1991 Yamada et al 1995

Allen et al 2002)

3 Migration

Les migrations devraient ecirctre cycliques et preacutevisibles et couvrir plus de 100 km (Riede

2004) geacuteneacuteralement les femelles migrant aux eaux marines en mer pour engendrer (Citoyen

1980) en raison du mouvement dans leau doux espegraveces parfois deacutesigneacutees sous le nom

catadromous engendrant en eau saleacutee mais retournant agrave leau douce pour lalimentation (De

Silva 1980)

En hiver mulet migre en eaux profondes pour se rapprocher du littoral au printemps En eacuteteacute

il entre dans les estuaires et remonte tregraves loi de lrsquoembouchure

Cette espegravece ne semble pas ecirctre gecircneacute par les eaux pollueacutees pauvres en oxygegravenes et peu

salines

4 La reproduction

Les Mulets sont des poissons gonochoristiques ou bisexuels cela implique que les individus

sont soit des macircles soit des femelles Normalement les femelles adultes sont plus grosses que

les macircles mais il ny a pas de dimorphisme sexuel et il est donc impossible de distinguer

exteacuterieurement les sexes En ce qui concerne les meacutecanismes de reproduction les espegraveces de

Mugilidae sont ovipares ce qui implique la libeacuteration de gamegravetes dans leau (geacuteneacuteralement les

eaux marines cocirctiegraveres) avec une fertilisation et un deacuteveloppement externes

La reproduction se produit dans de grands groupes et dans les eaux profondes au large des

cocirctes (McEachran et Fechhelm 1998 Saleh 2013)

La feacuteconditeacute de Mugil cephalus eacutevalueacutee de 05 agrave 20 millions doeufs par femelles selon la

taille de lindividu (Bester 2004 Hill 2004) La porteacutee de mulet feacuteminine la maturiteacute

sexuelle en leur quatriegraveme anneacutee quand ils sont entre 40 agrave 42 cm

Les macircles mucircrissent en leur troisiegraveme anneacutee une fois quils atteignent une taille qui varie de

33 agrave 38 cm (Colline 2004)

Le minimum engendrant la taille de femelles est entre 31 agrave 34 cm Le Mugil cephalus est un

poisson ovipare (Colline 2004) Commenccedilant au deacutebut de lautomne les grandes eacutecoles de

mulet sagregravegent dans les porteacutees infeacuterieures destuaires et aux embouchures dans la

preacuteparation pour la migration Lengendrement arrive dans des eaux profondes de la mi-

octobre agrave fin janvier avec lengendrement de sommet arrivant en novembre et deacutecembre

Les larves et preacutejuveniles migrent alors aux estuaires cocirctiers ougrave ils peuplent peu profond

reacutechauffent de leau dans la zone interne de la mareacutee Mugil cephalus sont isochronal avec

tout lrsquooocyte la maturiteacute seacutetendant en mecircme temps

Cependant baseacute sur la taille de la caviteacute de lorganisme feacuteminine il est peu probable que le

deacutepocirct entier dune femelle dœufs est hydrateacute en mecircme temps dans la preacuteparation pour

lengendrement Plutocirct celles ci vont probablement hydrater des œufs dans des lots et le frayeacute

sur des soireacutees successives jusquagrave ce que leur provision dœufs soit eacutepuiseacutee (Colline 2004)

Une fois que les oeufs sont mis le Mugil adulte ne fournit pas le nouveau soin parental (le

Texas Gare 2005)

Stade 1 Les testicules et les ovaires sont tregraves fins et mesurent quelques millimegravetres de large

Ils sont transparents et disposeacutes en forme de V dont la pointe se situe agrave lextreacutemiteacute posteacuterieure

de la caviteacute geacuteneacuterale

Stade 2 Les gonades macircles et femelles se preacutesentent sous forme de fins filaments

blanchacirctres Chacune est longeacutee par un fin vaisseau sanguin nettement visible

La gonade ne deacutepasse pas le quart anteacuterieur de la caviteacute abdominale

Stade 3 Cest agrave partir de ce stade que lon peut aiseacutement faire la distinction agrave lœil nu entre

les gonades macircles et femelles Les testicules sont blancs agrave section aplatie et les ovaires ont

une couleur rose claire agrave section ovale les ovocytes ne sont pas encore visibles agrave lœil nu

Stade 4 Cest la puberteacute les gonades sont bien deacuteveloppeacutees et occupent geacuteneacuteralement une

grande partie de la caviteacute abdominale

Stade 5 Les gonades remplissent la majeure partie de la caviteacute geacuteneacuterale La moindre pression

sur labdomen fait eacutecouler la laitance chez les macircles et les ovocytes chez les femelles

Stade 6 Ce stade suit la ponte les gonades vides deviennent flasques Apregraves ce stade les

gonades reviennent au stade 4

41 Systegraveme reproducteur

Chez le macircle

Les testicules sont des organes internes longitudinaux et jumeleacutes Ils sont suspendus par des

meacutesentegraveres longitudinaux connus sous le nom de mesorchia et se trouvent lateacuteralement agrave la

vessie gazeuse Chez Teleostei il ny a aucun lien entre le rein et les gonades agrave maturiteacute Le

canal des spermatozoiumldes est nouveau et provient des testicules (Helfman et al 2009)

Grier (1993) a conclu que les osteacuteichthyens primitifs ont un testicule tubulaire anastomoseacute

alors que les teacuteleacuteosteacuteens deacuteriveacutes y compris les atheacuterinomorphes ont un testicule lobulaire

Les testicules lobulaires peuvent ecirctre diviseacutes en deux types baseacutes sur la distribution et

larrangement des spermatogonies Le type de mulet testis peut ecirctre deacutefini comme lobulaire

non restreint ce qui implique que les spermatogonies se produisent sur toute la longueur des

tubules contrairement aux atheacuterinomorphes qui sont classeacutes comme laquolobulaires restreintsraquo

les spermatogonies sont confineacutees agrave lextreacutemiteacute distale des tubules (Parenti et Grier 2004)

42 Diffeacuterenciation masculine

La diffeacuterenciation initiale des macircles est eacutevidente dans les caracteacuteristiques morphologiques du

tissu de cellules germinales situeacutees le long des parties peacuteripheacuteriques de chaque lobe Le tissu

germinatif commence agrave former des bandes allongeacutees perpendiculaires au bord du lobe tandis

que le tissu somatique commence agrave former des bandes fibreuses provenant des bords du canal

primaire Le canal primaire est deacutefini structurellement agrave ce stade Avec laugmentation

continue de la longueur du poisson la taille et la vascularisation des lobes augmentent Le

tissu germinatif continue agrave sallonger meacutedialement dans le lobe selon un scheacutema de

corradiation

Le tissu somatique continu agrave former des structures en bandes qui deviennent finalement des

conduits secondaires et la cellule germinale se dilate pour former des lobules Au fur et agrave

mesure que les lobules deviennent plus deacuteveloppeacutes les spermatogonies commencent agrave

tapisser les lobules dans le cadre de leacutepitheacutelium germinal Les cellules de Sertoli ne sont pas

visibles agrave cause du manque de reacutesolution agrave ce niveau de grossissement (400 times) La

prolifeacuteration mitotique des spermatogonies provoque lobulaire leacutelargissement bien que les

spermatogonies soient tregraves petites agrave ce stade (2-3 μm) (McDonough et al 2005)

43 Diffeacuterenciation feacuteminine

Le premier signe de diffeacuterenciation sexuelle feacuteminine est lorganisation du tissu de cellules

germinales en nids ronds de huit agrave dix cellules chacun Les nids de cellules germinales qui

donnent finalement naissance agrave des nids oogoniaux se trouvent dabord le long de la

peacuteripheacuterie lateacuterale du lobe Il existe des signes de deacuteveloppement preacutecoce de la paroi

ovarienne qui consiste en une seule couche de cellules formant la couche externe du lobe

seacutepareacutee des nids oogoniaux Bien que certains conduits soient preacutesents il ny a aucune preuve

de la formation de lamelles Avec le deacuteveloppement continu les cellules individuelles dans

les nids deviennent plus visibles et la paroi de lovaire devient plus eacutevidente Des tiges ou des

Les mulets femelles

Lovaire des mulets femelles est un organe creux apparieacute constitueacute de deux lobes ovariens

seacutepareacutes par une cloison Les deux lobes sont joints pregraves du pore urogeacutenital De nombreux plis

ovigegraveres se projettent dans la caviteacute ovarienne Les lamelles sont constitueacutees de tissu

conjonctif tapisseacute deacutepitheacutelium germinal qui contient des nids doogonie Les follicules

ovariens se deacuteveloppent le long des lamelles et les ovocytes matures sont ovuleacutes dans la caviteacute

ovarienne (El-Halfawy et al 2007)

bourgeons de tissus sont observeacutes en croissance agrave partir de la base du stroma sur la surface

dorsolateacuterale Au fur et agrave mesure que le deacuteveloppement progresse la paroi ovarienne attacheacutee

agrave ces tiges ou bourgeons de tissus semble croicirctre sur la surface dorsale de chaque lobe de

lovaire La preacutesence agrave la fois des bourgeons de la tige de lovaire et des nids de cellules

germinales arrondis situeacutes dans tout le lobe des gonades est un diagnostic de la diffeacuterenciation

feacuteminine (McDonough et al 2005)

5 Alimentation

6 Distribution geacuteographique

Mugil cephalus est distribueacute de faccedilon circumpolaire dans les eaux cocirctiegraveres peu profondes des

reacutegions tropicales subtropicales et tempeacutereacutees chaudes entre 51 deg N et 42 deg S Dans louest de

lAtlantique on le connaicirct de la Nouvelle-Eacutecosse du Canada vers le sud le long des Eacutetats-

Unis et dans tout le golfe du Mexique Les speacutecimens preacuteceacutedemment identifieacutes comme M

cephalus dans les Caraiumlbes et au Breacutesil ne sont plus consideacutereacutes comme valides (Menezes et

al 2015) Il nest pas preacutesent aux Bahamas ni dans la plupart des Antilles (Robins et Ray

1986 McEachran et Fechhelm 1998) Dans lAtlantique Est il est connu depuis la France

la mer Meacutediterraneacutee la mer Noire et le long de lAfrique de lOuest jusquagrave lAfrique du Sud

Le mulet srsquoalimente de jour consommant principalement zooplancton de plante morte et le

deacutetritus (Blaber 1976 Tung 1981 Cardona 2000) Le mulet a des segments

semblables au geacutesier avec des murs eacutepais dans leur estomac avec une longue eacutetendue

gastro-intestinale qui leur permet de se nourrir du deacutetritus Ils sont une liaison

eacutecologiquement importante dans le flux deacutenergie dans des communauteacutes estuarien

Alimentant en absorbant la couche supeacuterieure de seacutediments le Mugil cephalus enlegraveve les

deacutetritus et des microalgues Ils prennent aussi quelques seacutediments qui fonctionnent pour

rectifier lalimentation dans la partie semblable au geacutesier de lestomac Le mulet frocircle aussi sur

des eacutepiphytes et eacutepifaunes de seagrasses aussi bien quingegravere leacutecume superficielle contenant

des microalgues agrave linterface deau Le mugil larvaire srsquoalimente principalement sur des

microcrustaceacutes

Une eacutetude a prouveacute que les copeacutepodes les larves de moustique et les deacutebris dusine et de

plante dans le contenu destomac des larves en dessous de 35 millimegravetres dans la longueur La

quantiteacute de sable et le deacutetritus dans lestomac content des augmentations avec la longueur

indiquant que plus dalimentation est ingeacutereacutee du substrat de fond comme ce poisson mucircr

(Bester 2004)

y compris les icircles au large La population du Maroc agrave lAngola est geacuteneacutetiquement diffeacuterente de

celle de la Meacutediterraneacutee avec potentiellement deux sous-populations preacutesentes au Maroc

(Whitfield et al 2012) Dans lIndo-Ouest Pacifique il est connu de la Mer Rouge de

lAfrique de lEst agrave lAfrique du Sud du Golfe Persique de lInde de La Reacuteunion de Maurice

de Rodrigues de Madagascar des Seychelles de Nouvelle-Caleacutedonie dHokkaido au sud des

icircles Ryukyu) et de licircle dHawaii agrave Midway (Fricke et al 2011) Il est consideacutereacute comme rare

aux Philippines aux Indes orientales aux Antilles et dans lAtlantique tropical oriental

(Mundy 2005) Dans le Pacifique oriental il est connu de Californie (USA) au Chili y

compris les Galapagos Sa plage de profondeur est de zeacutero agrave 20 m

Fig 8 Reacutepartition geacuteographique du M cephalus dans le monde

(South Florida Aquatic Environments 2017)

Fig 9 Distribution du Mugil cephalus dans la mer Meacutediterraneacuteen

(Donatella et al 2016)

7- Rocircle de lrsquoespegravece dans Lrsquoeacutecosystegraveme

Mulet ou Mugil cephalus agrave une liaison eacutecologiquement importante dans le flux deacutenergie dans

des communauteacutes marines Ils servent de la proie pour leurs preacutedateurs Le mulet est un hocircte

pour beaucoup de parasites incluant flagelle cille monogegravenes et digeacutenes treacutematodes

neacutematodes acanthoceacutephales des sangsues argulids copeacutepodes (Bester 2004)

8- Technique de pecircche

Le Mulet peut se pecirccher au flotteur agrave la calleacutee agrave la dandine et au lancer avec un leurre Pour

pecirccher le mulet une canne de 4m Teacutelescopique ou agrave emmanchement est ideacuteale Le moulinet

sera rempli avec au moins 150m de fil 20100

Pour le bas de ligne utilisez un fil de 16100 un plomb olive de 10 ou 15 grammes et un

hameccedilon ndeg 7 agrave 12 Il est possible de fixer directement lhameccedilon au bout dun corps de ligne

en 16100 Dans ce cas le fait de serrer un plomb agrave 60cm au dessus de lhameccedilon marquera le

point de rupture en cas de problegraveme

Pour sa pecircche on peut utiliser des appacircts tregraves divers Un morceau de pain sur lequel on

deacutepose quelques gouttes dhuile de foie de morue un petit deacute de maquereau ou une moule font

laffaire Ceci eacutetant le mulet est un poisson meacutefiant et le montage utiliseacute doit ecirctre fin

Etude de la Biologie de la Reproduction du Mugil

cephalus dans lrsquooccidental algeacuterien

25 Mateacuteriels amp meacutethodes

I Introduction

La reproduction constitue chez le poisson leacutetape par laquelle passent leur survie et leur

maintien dans la nature (Poncin 1996) Les cycles de reproduction impliquent un ensemble

de processus physiologiques et comportementaux en rapport avec divers facteurs de

lenvironnement biotique et abiotique (Paugy et Levecircque 1999) Ils sont synchroniseacutes avec

les variables environnementales par le biais deacuteveacutenements reacuteguliers qui agissent comme des

signaux deacuteclenchant ou inhibant des stades speacutecifiques de la gameacutetogeacutenegravese ou autre processus

de reproduction (Paugy et Levecircque 1999) Chez certaines espegraveces ces signaux sont

perceptibles et permettent de faire la distinction entre les sexes (macircles et femelles)

Les Mugilidae sont des poissons cocirctiers des mers tropicales et tempeacutereacutees Les milieux

saumacirctres estuariens et lagunaires constituent leur milieu de vie domaine de preacutedilection

(Albaret 1992) les Mugilideacutes sont souvent repreacutesenteacutes par les genres Mugil et Liza

Ce sont des poissons heacuteteacuterosexuels ougrave le dimorphisme sexuel est inexistant Diffeacuterents auteurs

(Albaret et Legendre 1985 El Housi 1988 Ameur et al 2003) ont eacutetabli pour ces

espegraveces

Le Mugil cephalus preacutesente un inteacuterecirct clairement eacutetabli pour lrsquoeacutelevage (Albaret et Legendre

1985) Par ailleurs Mugil cephalus est eacuteleveacute avec succegraves dans diverses reacutegions du monde

depuis de nombreuses anneacutees notamment en Asie (Japon Taiumlwan et Hawaiuml) en Europe et en

Afrique (Egypte et Tunisie) (Magdy 2004 Meseda et Samira 2006) Lrsquoeacutelevage de cette

espegravece passe par la connaissance de son eacutecologie alimentaire et de sa biologie de reproduction

en milieu naturel Peu drsquoinformations sont disponibles en ce qui concerne la biologie et

lrsquoeacutecologie des Mugilideacutes de lrsquoAlgeacuterie

Lidentification des stades de maturiteacute sexuelle a eacuteteacute en geacuteneacuteral eacutevalueacutee macroscopiquement

en se basant sur lobservation visuelle des gonades Plusieurs eacutechelles de maturation eacutetablies

chez les muges (Brusle 1981 Albaret et Legendre 1985 El Housni 1988) nous avons

utiliseacute celle dEl Housni plus adapteacutee agrave nos observations

sa taille de premiegravere maturiteacute sexuelle et de sa peacuteriode de reproduc

Mugil cephalus

Lrsquoobjectif viseacute dans cette partie de thegravese est de deacuteterminer la biologie de la reproduction de

dans le littoral occidental algeacuterien agrave travers la connaissance de sa sex ratio de

II Meacutethodologie

Lrsquoeacutetude de la reproduction a eacuteteacute effectueacutee agrave partir de 960 individus dont 540 femelles et 320

macircles et 100 individus indeacutetermineacutes au cours de lrsquoanneacutee 2012-2013( les indeacutetermineacutes nrsquoont

pas eacuteteacute prient en consideacuteration ) De feacutevrier 2012 au mois de avril 2013 Des preacutelegravevements

mensuels aleacuteatoires (par grappes) de mulet de diffeacuterentes tailles (18 - 54cm sexes combineacutes)

ont eacuteteacute effectueacutes du littoral occidental algeacuterien

Afin de deacuteterminer le cycle sexuel au cours drsquoun cycle complet de 14 mois plusieurs

paramegravetres lieacutes agrave la physiologie du poisson ont eacuteteacute quantifieacutes Il srsquoagit du Rapport Gonado-

somatique (RGS) du Rapport Heacutepato-somatique (RHS) et du coefficient de condition (K)

1 Traitement au laboratoire

Pour chaque individu la longueur totale (Lt) le poids total (Wt) et eacutevisceacutereacute (We) ont eacuteteacute

mesureacutes en utilisant un ichtyo-megravetre au demi-centimegravetre et une balance avec une preacutecision de

001 g Durant la dissection les gonades et le foie sont preacuteleveacutes et peseacutes (Wg Wf)Il est

relativement aiseacute drsquoidentifier le sexe de notre espegravece eacutetudieacutee apregraves extraction des gonades et

veacuterification du stade macroscopique de maturiteacute sexuelle en se basant sur lrsquoaspect (couleur

vascularisation volume et taille de la gonade)

Stade Etat Description

Stade 1 Immature Les testicules et les ovaires sont tregraves fins et mesurent quelques

millimegravetres de large Ils sont transparents et disposeacutes en forme de V dont

la pointe se situe agrave lextreacutemiteacute posteacuterieure de la caviteacute geacuteneacuterale

Stade 2 Immature

Les gonades macircles et femelles se preacutesentent sous forme de fins filaments

blanchacirctres Chacune est longeacutee par un fin vaisseau sanguin nettement

visible La gonade ne deacutepasse pas le quart anteacuterieur de la caviteacute

abdominale

Stade 3 Mature

Cest agrave partir de ce stade que lon peut aiseacutement faire la distinction agrave

loeil nu entre les gonades macircles et femelles Les testicules sont blancs agrave

section aplatie et les ovaires ont une couleur rose claire agrave section ovale

les ovocytes ne sont pas encore visibles agrave loeil nu

Stade 4 Mature Cest la puberteacute les gonades sont bien deacuteveloppeacutees et occupent

geacuteneacuteralement une grande partie de la caviteacute abdominale

Stade 5 Mature Les gonades remplissent la majeure partie de la caviteacute geacuteneacuterale La

moindre pression sur labdomen fait eacutecouler la laitance chez les macircles et

les ovocytes chez les femelles

Stade 6 Mature Ce stade suit la ponte les gonades vides deviennent flasques Apregraves ce

stade les gonades reviennent au stade 4

2 Eacutetude de la reproduction

21 Sex-ratio global

Les proportions de chaque sexe dans les captures sont une donneacutee utile pour mieux connaicirctre

la structure deacutemographique dune population (Camarenatilde 1986) Le sexe ratio (SR) indique le

taux de masculiniteacute ou taux de feacuteminiteacute dans un stock ainsi

Nous avons constateacute des changements dans la proportion de distribution des deux sexes en

fonction du temps et de la taille drsquoougrave lrsquointeacuterecirct drsquoeacutetudier ce paramegravetre et essayer drsquoexpliquer

ces changements La diffeacuterence entre les deux sexes a eacuteteacute veacuterifieacutee par le test χ2

Il sera calculeacute un testχ 2(Chi-carreacute) dheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute au risque drsquoun degreacute de liberteacute et de p lt

005 de signification en utilisant le logiciel STATISTICA Software (StatSoft Inc 2007)

pour deacuteterminer si les preacutedominances de chaque sexe dans chaque classe de taille et au

coursde tous les mois drsquoeacutechantillonnage sont significatifs ou non agrave partir de la formule

suivante (Schwartz 1983)

p pourcentage des femelles dans la population eacutetudieacutee

q pourcentage des macircles

n nombre total des macircles et des femelles

22 Sex-ratio en fonction de la taille

Lrsquoabondance de chaque sexe par rapport aux classes de taille de 1 cm Lt permettra drsquoavancer

agrave quelle taille commence lrsquoinversion des sexes vu que Pagellus acarne preacutesente un

hermaphrodisme protandre Fontana (1979) fait remarquer que son eacutevolution en fonction de la

taille peut apporter des indications sur leacutetude de la croissance car la difficulteacute quon a parfois

agrave suivre la progression des modes particuliegraverement pour les classes acircgeacutees peut ecirctre due agrave une

croissance diffeacuterentielle des sexes agrave partir dun certain acircge

23 Sex-ratio en fonction des mois

Lrsquoeacutevolution de ce rapport au cours de lrsquoanneacutee nous permettra drsquoavoir un aperccedilu sur la peacuteriode

de reproduction et la ponte de ce sparideacute

24 Ecart reacuteduit

La valeur de lrsquoeacutecart reacuteduit ε ( Schwartz (1992) est un test drsquohomogeacuteneacuteiteacute qui permet de

comparer les tailles moyennes des macircles et des femelles dans le cas des grands eacutechantillons

Si | ε|le196 (pratiquement 2) la diffeacuterence nrsquoest pas significatif (agrave 5)

Si | ε|ge 196 (pratiquement 2) la diffeacuterence est significatif (agrave 5) et le risque correspondant agrave

ε lu dans la table de lrsquoeacutecart-reacuteduit fixe le degreacute de signification

2 5 Rapport Gonado-Somatique RGS

La peacuteriode de ponte du est deacutetermineacutee en utilisant deux approches une approche qualitative

baseacutee sur le suivi des fluctuations mensuelles du pourcentage des diffeacuterents stades de

deacuteveloppement des gonades et une approche quantitative baseacutee sur le suivi de lrsquoeacutevolution

mensuelle du rapport gonado-somatique (RGS) et du coefficient de condition (K) Le

rapport gonado-somatique est deacutefini par comme eacutetant le poids des gonades exprimeacute en

pourcentage par rapport au poids total dun individu (Bougis 1952) Il exprime le poids des

gonades en pourcentage du poids corporel On peut utiliser le poids du poisson plein ou le

poids du poisson eacutevisceacutereacute mais celui-ci a lrsquoavantage drsquoeacuteliminer les biais drsquoerreurs dus

au poids des gonades et du contenu du tube digestif qui sont variables en fonction des

individus et de leur peacuteriode de capture Il exprime comme suit

26 Le rapport Heacutepato-Somatique (RHS)

RHS = 100 x (Wf Wev)

Wf Poids du foie (g)

Wev Poids eacutevisceacutereacute de lindividu (g)

Son eacutevolution saisonniegravere permet de quantifier les variations pondeacuterales du foie au cours du

cycle reproducteur Bertin (1958) distingue deux types de poissons selon le mode de stockage

et la mobilisation des substances de reacuteserve au niveau de cet organe

Les poissons maigres pour lesquels la maturation des gonades est preacuteceacutedeacutee drsquoune

importante accumulation de lipides dans le foie ainsi les valeurs maximales du RHS

preacuteceacutedent celle du RGS

RGS = 100 x (Wg Wev)

Wg Poids des gonades (g)

Le rapport gonado-somatique est un indice pondeacuteral dont les variations sont fonction du sexe

du poids et de leacutetat de maturiteacute de lindividu Sa repreacutesentation graphique traduit correctement

les diffeacuterentes eacutetapes de la maturiteacute des gonades Cest pour cela que la plupart des auteurs le

considegraverent comme un veacuteritable coefficient de maturiteacute (Lahaye 1979) Le suivi mensuel de

ce rapport gonado-somatique permet de connaicirctre les peacuteriodes drsquoactiviteacute sexuelle des

poissons ainsi les peacuteriodes de reproduction

Chez les poissons le foie joue un rocircle important dans les processus lieacutes agrave lrsquoeacutelaboration des

produits geacutenitaux Il a eacuteteacute deacutemontreacute chez les femelles de certains poissons que cet organe est

responsable de la synthegravese de la vitellogeacutenine principale proteacuteine preacutecurseur du vitellus des

oeufs (Nunez 1985) Le rapport heacutepato-somatique (RHS) est eacutegale agrave cent fois le poids du foie

sur le poids eacutevisceacutereacute du poisson (Bougis 1952)

Les poissons gras pour lesquels lrsquoaccumulation de liquides srsquoeffectue au niveau des

muscles le foie nrsquointervenant que dans la transformation de ces reacuteserves lipidiques dans ce

cas le RHS eacutevolue parallegravelement au RGS

Selon les diffeacuterents auteurs le poids du corps peut ecirctre consideacutereacute comme eacutetant celui du

poisson plein ou du poisson eacutevisceacutereacute Dans ce travail pour les deux indices pondeacuteraux

choisis le poisson est peseacute eacutevisceacutereacute pour eacuteviter dintroduire des biais dus agrave la grande quantiteacute

de graisse qui srsquoaccumulent dans la caviteacute abdominale agrave certaines peacuteriodes de lrsquoanneacutee ainsi

qursquoagrave la variation du poids des gonades du foie du tractus digestif qui est plus ou moins plein

selon les individus

27 Facteur de condition

K = (WL3) 100

K = facteur de condition

W = le poids du poisson eacutevisceacutereacute (g)

L = la longueur totale (g)

Plusieurs espegraveces de poissons preacutesentent des variations saisonniegraveres de leurs compositions

biochimique et eacutenergeacutetique associeacutees agrave lrsquoalimentation la migration la maturation et la ponte

La reacuteserve eacutenergeacutetique des muscles est plutocirct associeacutee aux proteacuteines tandis que lrsquoeacutenergie

contenue dans le foie est constitueacutee essentiellement par des lipides En absence drsquoanalyses

biochimiques plus preacutecises deux indices simples le facteur de condition et le rapport

heacutepatosomatique peuvent fournir une estimation des variations saisonniegraveres des reacuteserves

drsquoeacutenergie (Lambert et Dutil 1997)

La relation entre les variations saisonniegraveres de ces indices et drsquoautres paramegravetres tels que le

RGS et la proportion mensuelle des stades macroscopiques peut aider agrave connaitre le moment

et de la dureacutee de la maturation des gonades car agrave cette peacuteriode les transferts drsquoeacutenergie vers les

gonades sont consideacuterables (Htun-Han 1978)

La deacutetermination du facteur de condition (eacutegalement appeleacute coefficient de condition index

pondeacuteral index de condition condition drsquoembonpoint ou indice de nutrition) est faite agrave partir

drsquoune relation poids-longueur les poissons les plus lourds dans un intervalle de taille

consideacutereacute sont supposeacutes ecirctre en meilleure condition crsquoest un indicateur de la laquo fitness raquo de la

population (Bolger et Connolly 1989) Il est notamment plus faible apregraves la reproduction

Dans ce travail crsquoest le facteur de condition de Fulton (1904) qui a eacuteteacute retenu ougrave

Lrsquoeacutevolution mensuelle du coefficient de condition permet de deacuteduire une strateacutegie dans

lrsquoutilisation des apports eacutenergeacutetiques En effet K est correacuteleacute positivement agrave la densiteacute de

lipides

Ces derniers eacutetant utiliseacutes durant les peacuteriodes de jeucircne de reproduction et de maturation

(Robinson et al 2008) Hureau (1970) preacutecise que des nombreux facteurs agissent sur le

coefficient de conditiontels que lrsquoeacutetat de maturiteacute sexuelle la saison le milieu le sexe lrsquoacircge

et naturellementlrsquoespegravece Nous avons exploiteacute ce coefficient pour confirmer justement la

peacuteriode dereproduction

28 Taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle

La taille agrave la maturiteacute sexuelle est un paramegravetre essentiel en dynamique des populations car il

permet de connaicirctre la contribution des poissons de petite taille au pheacutenomegravene de

reproduction Aussi pour lrsquoexploitation rationnelle drsquoun stock ichtyologique elle constitue la

taille minimale de capture Cette taille coiumlncide avec le passage du stade juveacutenile (immature)

au stade adulte caracteacuteriseacute par la capaciteacute de participer agrave la reproduction

La maturiteacute sexuelle dun poisson est deacutetermineacutee par lrsquoacircge Neacuteanmoins il semble y avoir une

certaine plasticiteacute de lacircge et de la taille agrave la maturiteacute sexuelle en reacuteponse aux conditions

environnementales et en particulier agrave la disponibiliteacute en nourriture Il a eacuteteacute eacutetabli quune

croissance rapide favorise une maturation plus preacutecoce agrave la fois en termes de taille et dacircge

(Taranger et al 2010)

La deacutefinition de la taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle diffegravere selon les auteurs et les

deacutefinitions suivantes en sont donneacutees

bull Longueur de la plus petite femelle mature observeacutee Cette taille deacutepend du nombre

dindividus eacutechantillonneacutes de la seacutelectiviteacute de lengin utiliseacute de leacutepoque et de la dureacutee

deacutechantillonnage

bull La taille au-dessus de laquelle tous les individus sont matures ou en voie de

maturation

bull La taille agrave laquelle 50 des individus sont matures ou en voie de maturation

La deacutetermination de la taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle consiste agrave eacutetablir une courbe

exprimant leacutevolution du pourcentage dindividus macirctures agrave partir du stade III en fonction de

la taille A partir de cette courbe on deacuteduit la taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle pour

laquelle 50 des individus deviennent aptes agrave se reproduire

32 Reacutesultats amp discussion

III- Reacutesultats

Sur la base de donneacutees recueillies durant 15 mois drsquoobservations (Feacutevrier 2012ndashAvril 2013)

portant sur un eacutechantillon de 860 individus dont 540 femelles et 320 macircles les sexe

indeacutetermineacute nrsquoont pas eacuteteacute pris en consideacuteration lrsquoanalyse des diffeacuterents paramegravetres citeacutes ci-

dessus( a savoir sex rasio RGS RHS et k) nous ont permis de deacutegager les grands traits de la

reproduction du Mugil cephalus

1- Sex- ratio

La sex-ratio a eacuteteacute calculeacutee agrave partir dindividus de sexe connu car chez Mugil cephalus les

individus macircles et femelles ne peuvent ecirctre distingueacutes morphologiquement Dautre part les

gonades macircles et les gonades femelles ne se distinguent quagrave partir dune certaine taille et la

dissection de la reacutegion abdominale est neacutecessaire

Dans notre travail nous avons eacutetudieacute pour lrsquoensemble de nos donneacutees

- Le sex-ratio globale

- Le sex-ratio en fonction de la taille

- Le sex-ratio en fonction des saisons

11- Sex- ratio global

Sur une reacutecolte de 860 espegraveces de mulet

Le sexe de chaque individu a eacuteteacute deacutetermineacute Le taux de feacuteminiteacute total est de 6279 les

femelles sont significativement plus nombreuses que les macircles ave c un pourcentage de

3721 (Tab2) est de lrsquoordre de 1 168 en faveur des femelles

Le sex-ratio global compareacute agrave un sex-ratio eacutequilibreacute montre une diffeacuterence significative en

faveur des femelles (test de chi-deux au seuil de 95 ) Le test de deacuteriveacute de Chi-deux Z a

montreacute que la diffeacuterence entre les macircles et les femelles est significatif au seuil de 5

(plt0001) Nos reacutesultats sont en accord avec les diffeacuterents travaux effectueacutes sur M cephalus

Un sex-ratio deacuteseacutequilibreacutee chez les mulets a eacuteteacute observeacutee par plusieurs auteurs Certains ont

montreacute une dominance des femelles par rapport aux macircles comme dans le cas de la

population de Merja Zerga (Dantec 1955 Ezzat 1964 Landret 1974 Brulhet 1975

Brusle et Brusle 1977 Brusle 1981)

Reacutesultats amp discussion 33

Sexe Effectif Pourcentage

Femelles 540 6279

Macircles 320 3721

Total 860 100

Nos reacutesultats sont en accord avec les diffeacuterents travaux effectueacutes sur M cephalus Un sex-

ratio deacuteseacutequilibreacutee chez les mulets a eacuteteacute observeacutee par plusieurs auteurs Certains ont montreacute

une dominance des femelles par rapport aux macircles comme dans le cas de la population de

Merja Zerga (Dantec 1955 Ezzat 1964 Landret 1974 Brulhet 1975 Brusle et

Brusle 1977 Brusle 1981)

La reacutepartition globale des sexes seule ne fournit pas de renseignements sur ces variations en

fonction des mois de preacutelegravevements et de leur taille il est donc neacutecessaire de compleacuteter cet

aspect du travail par une eacutetude du sex-ratio en fonction de ces paramegravetres

12 - Sex-ratio en fonction de la taille

Lrsquoeacutevolution du sex-ratio en fonction de la taille (Fig10) montre que les individus de taille

comprise entre 24 cm et 33 cm (LF) montre une eacutegaliteacute des proportions des deux sexes pour

les classes de taille de 36 cm ( LF) sont exclusivement domineacutes par les macircles A partir des

tailles les plus grandes on note un nombre assez eacuteleveacute des males que chez les femelles

CC Femelles Macircles NB Total

24 50 50 10

27 90 10 0

30 50 50 40

33 50 50 20

36 4255 7544 94

39 80 20 50

42 2631 7368 38

45 99 10 10

48 2631 7368 38

51 3225 6774 10

53 0 10 10

Fig 10 Evolution du sex-ratio par classe de taille des M cephalus

du littoral nord occidental algeacuterien

13 Sex-ratio en fonction des saisons

La figure 11 illustre graphiquement les distributions mensuelles des M cephalus du littoral

occidental algeacuterien Le taux des proportions des deux sexes nest pas constant au cours de la

vie de la plupart des individus eacutetudieacutes

Le taux de feacuteminiteacute et de masculiniteacute ont eacuteteacute calculeacutes mensuellement de feacutevrier 2012 jusqursquoau

avril 2013

Le pourcentage des femelles reste assez dominant durant les cinq premier mois

respectivement769272726923 50 60 avant de diminuer complegravetement en mois

de juillet 0 par contre les macircles atteints leur maximum dans ce mois ci 100 ( Tab4)

Les femelles preacutesentent les proportions dominantes le taux de feacuteminiteacutes a fluctueacute entre 25

jusqursquoau 100 laissant supposer que cette forte preacutesence des femelles dans ces peacuteriodes de

lrsquoanneacutee ne peut se traduire que par des moments de ponte probables pour lrsquoespegravece

24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 53

Centre de classe

Macircles

Femelles

Tab 4 Distribution mensuel des M cephalus du littoral occidental algeacuterien

Anneacutee Mois Femelles Macircles Total femelles macircles

Feacutevrier 100 30 130 7692 2307

Mars 80 30 110 7272 2727

Avril 90 40 130 6923 3076

Mai 80 80 160 50 50

Juin 30 20 50 60 40

Juillet 0 10 10 0 100

Aoucirct 30 10 40 75 25

Septembre 10 10 20 50 50

Octobre 20 0 20 100 0

Novembre 10 30 40 25 75

Deacutecembre 10 10 20 50 50

Janvier 10 10 20 50 50

Feacutevrier 30 40 70 4285 5714

Mars 30 10 40 75 25

Avril 40 30 70 5714 4285

Fig 11 Distribution mensuel des mulets du littoral occidental algeacuterien

Femelles

Macircles

2- Calcul de la taille moyenne de la population du mulet macircle et femelle

Apregraves avoir calculeacute la taille moyenne de la population de M cephalus du littoral nord

occidental algeacuterien nous pouvons avancer et dire qursquoau cours de lrsquoeacutechantillonnage de lrsquoanneacutee

2012 et 2013 la taille moyenne des femelles eacutetant eacutegale agrave 2856 cm et celle des macircles est de

2385 cm

La valeur calculeacutee de ε=981 est supeacuterieure agrave la valeur 196 donneacutee par la table de lrsquoeacutecart

reacuteduite indique donc un reacutesultat significatif ce qui traduirait que les femelles sont en moyenne

plus grandes que les macircles

Sexe Femelle Macircle

Effectif 540 320

(cm) 2856 2385

(cm2) 8143 2789

ε 981

Diffeacuterence Significatif

3-Etude des stades de maturiteacute sexuelle

Un cycle sexuel est le temps neacutecessaire agrave la transformation drsquoune gonie en gamegravete mucircr (Le-

Moigne 1997) Cette transformation se retentit sur la morphologie et le poids des gonades

31-Etude macroscopique des gonades de M cephalus

En se basant sur lrsquoaspect macroscopique des gonades le sexe et le stade de maturiteacute sexuelle

ont eacuteteacute deacutetermineacutes Ainsi III IV et V stades de maturiteacute sexuelle (Tab5 ) ont eacuteteacute deacutefinis

selon une eacutechelle utiliseacutee chez les muges speacutecialement pour les M cephalus(El Housni

Remarquons que lrsquoeacutechelle deacutefinie baseacutee sur des critegraveres morphologiques est moins preacutecise

que celle baseacutee sur des critegraveres histologiques Cependant elle preacutesente lrsquoavantage drsquoune

deacutetermination facile et rapide des diffeacuterents stades de maturiteacute

Tab 6 Stades de maturiteacute sexuelle chez les M cephalus (El Housni 1988)

Stade 1 Immature

Les testicules et les ovaires sont tregraves fins et mesurent quelques

Stade 2 Immature

abdominale

Stade 3 Mature

Stade 5 Mature

Les gonades remplissent la majeure partie de la caviteacute geacuteneacuterale La

Fig 12 Evolution mensuelle des freacutequences des diffeacuterents stades de maturiteacute sexuelle chez

les femelles de M cephalus (eacutechelle macroscopique)

ucirct

Deacute

riteacute

STADE VI

STADE V

STADE IV

STADE III

STADE II

STADE I

les macircles de M cephalus (eacutechelle macroscopique)

Des individus agrave tous les stades sexuel sont preacutesents durant toute lrsquoanneacutee avec cependant des

freacutequences variables De haute freacutequence des stades de maturiteacute II et III chez les femelles ont

eacuteteacute noteacutes contrairement aux individus macircles les hautes freacutequences les plus repreacutesentatifs se

sont les stades I II et III Contrairement au stade de maturiteacute V

Cependant le pourcentage drsquoindividus du stade sexuel IV sont fortement preacutesent du janvier

2013 jusqursquoau mars 2013 chez les deux sexes

Une forte preacutesence de proportions des stades de maturiteacute VI du mois janvier chez les femelles

et en mois drsquoaout chez les macircles

4 Rapport Gonado-Somatique (RGS)

41 Rapport Gonado-Somatique RGS des M cephalus femelles

Les variations mensuelles des valeurs du RGS permettent de preacuteciser la peacuteriode de ponte et

confirment ainsi les observations macroscopiques

Les valeurs moyennes du RGS des Mcephalus femelles calculeacutees pour chaque eacutechantillon

sont reporteacutees dans le tableau 7 et illustreacutees sur la figure 14

Lrsquoeacutevolution au cours du temps du Rapport Gonado-Somatique (RGS) a permis de mettre en

eacutevidence 4 modes principaux et intense du RGS le premier en feacutevrier 2012 (254) le second

en mai (13) et le troisiegraveme en octobre (13 ) le quatriegraveme en mars 2013 (1) Comme

lrsquoindique le tableau 7 nous avons une peacuteriode de ponte maximale en hiver 2012 (19) en

ucirct

Deacute

riteacute

STADE VI

STADE V

STADE IV

STADE III

STADE II

STADE I

automne 094 ainsi que en hiver de 2013(094) La diminution du RGS qui suit les pics

repeacutereacutes est conseacutecutive agrave la ponte Apregraves la deacutepose des ovocytes feacutecondeacutes il y a reacutegression

des gonades femelles

Tab 7 Evolution mensuelle et saisonnier du Rapport Gonado-Somatique RGS

Anneacutee Mois RGS mensuel

femelle Saison RGS Moyen

Feacutevrier 254 Hiver -2012

Mars 13

Avril 039

Printemps

Mai 07

Juin 065

Juillet 023

Eteacute

Aoucirct 046

Septembre 044

Octobre 13

Automne

Novembre 075

Deacutecembre 077

Janv-13 085

Hiver -2013

Feacutevr-13 098

Mars-13 1

Av-13 063

Fig 14 Evolution mensuelle et saisonnier du RGS des M cephalus femelles

RGS Mensuel femelle

42- Rapport Gonado-Somatique-(RGS) des M cephalus macircles

Le suivi mensuel des moyennes de RGS chez les M cephalus macircles reporteacutes sur la figure et

tableau ci-dessous (Fig 15 Tab 8) montre quatre pics annuels qui correspondent agrave la

peacuteriode de ponte de lrsquoespegravece en hiver et en eacuteteacute alors qursquoils sont agrave leur minimum au automne

Anneacutee Mois RGS mensuel macircle Saison RGS Moyen

171 Mars 149

Avril 036

Printemps

Juin 045

Juillet 04

Eteacute

Aoucirct 034

Septembre 19

Octobre 0

Automne

Novembre 044

Deacutecembre 032

Janvier 073

Hiver -2013

Feacutevrier 056

Mars 06

Avril 041

Fig15 Evolution mensuelle du RGS des M cephalus macircles

RGS Mensuel macircle

5- Rapport Heacutepato-Somatique (RHS)

51 Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) des M cephalus femelles

Parallegravelement au RGS on a eacutetudieacute le RHS puisque toute lrsquoeacutenergie neacutecessaire pour la maturiteacute

des gonades provient des reacuteserves lipidiques stockeacutees au niveau du foie

Durant un cycle sexuel les valeurs du RHS et RGS varient dans le mecircme sens Le RHS

deacutemontre une eacutevolution similaire au RGS et indique sa consistance pour ecirctre utiliseacutecomme

paramegravetre pour eacutetudier la reproduction chez les muges

Les valeurs maximales du RHS sont enregistreacutees en peacuteriode de ponte (feacutevrier juin octobre

et deacutecembre) respectivement (347 8 5 153 23) chez M Cephalus les valeurs minimales

en peacuteriode de repos sexuel (mars avril et novembre) respectivement (139149 et 295) (Fig

Le RHS montre une eacutevolution comparable agrave celle du RGS et indique aussi que la

reproduction et pratiquement tout le long de lrsquoanneacutee mais elle est fractionneacute (feacutevrier mai juin

septembre octobre deacutecembre janvier) (Fig16)

Anneacutee Mois RHS Mensuel

femelle Saison RHS Moyen

Feacutevrier 347 Hiver

243 Mars 139

Avril 149

Printemps

Mai 295

Juin 085

Juillet 081

Eteacute

Aoucirct 06

Septembre 089

Octobre 153

Automne

Novembre 0244

Deacutecembre 23

Janvier 219

Feacutevrier 181

Mars 139

Avril 138

Tab 9 Evolution mensuelle et saisonnier du Rapport Heacutepato-Somatique

(RHS) de M cephalus femelles du littoral occidental algeacuterien

52 Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) des macircles

La figure 17 illustrant et le tableau 10 deacutecrit lrsquoeacutevolution du RHS chez les M cephalus macircles

en fonction des mois Le suivi de cet indice heacutepatique au cours de lrsquoanneacutee 2012-2013 aussi

suit la mecircme eacutevolution que lrsquoRGS avec des maximas en mois de juin (875) deacutecembre (17)

et feacutevrier (194) ce qui reflegravete un meacutetabolisme heacutepatique intense en peacuteriode de reproduction

macircle Saison RHS Moyen

Feacutevrier 194 Hiver 2012 1715

Mars 149

Avril 125

Printemps 390 Mai 171

Juin 1

Juillet 066

Eteacute 326 Aoucirct 15

Septembre 13

Octobre 0

Automne

Novembre 06

Deacutecembre 17

Janvier 068

Hiver 2013 136

Feacutevrier 191

Mars 15

Avril 135

RHS Mensuel femelle

Fig16 Evolution mensuelle du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) de M cephalus

femelles

Tab 10 Evolution mensuelle et saisonnier du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) de

RHS Mensuel Anneacutee Mois

6 ndashEtude du facteur de condition

Le facteur de condition K est agrave peu pregraves stable tout au long de lanneacutee 2012-2013

(Fig 18 et 19) pour les deux sexes Cet indice morphomeacutetrique est leacutegegraverement stationnaire

tout au long de lrsquoanneacutee et notamment pendant la peacuteriode de ponte

Des augmentations qui coiumlncident avec la peacuteriode de frai en Hiver -2013 = 084 chez les

femelles et 086 chez les macircles) montrent un gain de poids durant le cycle sexuel ducirc au

stockage intensif des lipides et des proteacuteines

Ce facteur ne tarde pas agrave deacutecroicirctre au-delagrave de cette peacuteriode ougrave le poisson reprend un poids

normal en eacuteteacute et en automne

RHS Mensuel macircle

Fig17 Evolution mensuelle du Rapport Heacutepato-Somatique (RHS) de M cephalus macircles

Anneacutee Mois K Mensuel

femelle Saison K Moyen

075 Mars 084

Avril 082

Juin 079

Juillet 0832

Septembre 076

Octobre 065

Automne 070 Novembre 065

Deacutecembre 0829

Janvier 0856

Hiver 2013 084

Feacutevrier 0788

Mars 09

Avril 099

Fig 18 Evolution mensuelle du facteur de condition K de M cephalus femelles

K Mensuel femelle

Tab 12 Indice pondeacuteral K mensuel et saisonnier de M cephalus macircles

macircle Saison K Moyen

Feacutevrier 072 Hiver 2012

Mars 084

Avril 073

Juin 077

Juillet 072

Septembre 059

Octobre 07

Deacutecembre 07

Janvier 094

086 Feacutevrier 084

Mars 08

AVRIL 076

Fig 19 Evolutionmensuelle du facteur de condition K de M cephalus macircles

K Mensuel macircle

7- Taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle

Lestimation du L50 pour les femelles et les macircles du Mugil cephalus (Linneacutee 1758) en

utilisant la meacutethode macroscopique

Le pourcentage drsquoindividus matures et immatures durant la peacuteriode de ponte au moment ougrave

les gonades sont agrave leurs deacuteveloppements maximum montre que le mulet femelle de notre

littoral oranais agrave participer agrave la reproduction agrave une taille de 2625 cm contre 26 cm pour les

macircles (Fig 20 et 21) Nous signalons un eacutecart de 05 cm entre les deux sexes mettant en

lumiegravere une preacutecociteacute des femelles par rapport aux macircles

Les pourcentages calculeacutes pour les deux sexes augmentent progressivement agrave partir de 25 cm

et atteignent le maximum (100 ) agrave des tailles supeacuterieures agrave 50 cm Chez les macircles ces

pourcentages eacutevoluent agrave partir de 26 cm et au-delagrave de 535 ils preacutesentent 100 de maturiteacute

sexuelle Les reacutesultats obtenus montrent donc que les macircles sont pubegraveres plus tocirct que les

femelles

Fig 20 Deacutetermination de la taille de premiegravere maturiteacute sexuelle des M cephalus femelles

Fig 21 Deacutetermination de la taille de premiegravere maturiteacute sexuelle des M cephalus macircles

III Discussion

Lrsquoeacutetude de la biologie de la reproduction de Mugil cephalus deacutebarqueacutes par les pecirccheurs

artisans au littoral nord occidental algeacuterien a donneacute un sex-ratio en faveur des femelles que

les macircles quelle que soit la peacuteriode de lrsquoanneacutee et la taille des individus captureacutes ce

deacuteseacutequilibre chez les muges a eacuteteacute observeacutee par plusieurs auteurs (Le Dantec 1955 Ezzat

1964 Landret 1974 Brulhet 1975 Brusle et Brusle 1977 Brusle 1981 Ameur B

2003 )

Cette preacutedominance de lrsquoun des sexes est un pheacutenomegravene relativement freacutequent chez de

nombreuses espegraveces de poissons Chez les teacuteleacuteosteacuteens en geacuteneacuteral les macircles sont preacutedominants

en peacuteriode de reproduction alors qursquoen peacuteriode de repos sexuel ce sont les femelles qui sont

preacutedominantes (Santos et al 2007 Sylla et al 2009) Cette hypothegravese nrsquoest pas confirmeacutee

par avec nos reacutesultats

Fryer et Iles (1972) expliquent que le sex-ratio est en faveur des macircles parce que leur

croissance est plus rapide que celle des femelles Pour ces auteurs la variation saisonniegravere de

la sex-ratio pourrait ecirctre due au fait qursquoune fois la fertilisation des œufs acheveacutee les macircles

eacutemigrent probablement des frayegraveres vers les zones drsquoalimentation peu proteacutegeacutees ougrave ils sont

plus facilement captureacutes En revanche les femelles migrent vers les secteurs rocheux pour

eacuteviter leurs preacutedateurs (y compris lrsquohomme)

Pour expliquer ce deacuteseacutequilibre du sex-ratio plusieurs hypothegraveses ont eacuteteacute proposeacutees par J

Brusle et Brusle (1977) (1) une seacutegreacutegation des sexes selon les saisons les poissons se

deacuteplaccedilant par bancs seacutepareacutes (2) une reacutepartition diffeacuterentielle selon la taille et lacircge (3) une

mortaliteacute naturelle seacutelective (4) une activiteacute migratoire diffeacuterente (5) une seacutelectiviteacute des

engins de pecircche qui captureraient un groupe plus quun autre

A lrsquoeacutechelle macroscopique diffeacuterentes observations de lrsquoorgane sexuel ont permis de deacutefinir

six stades de maturiteacute pour les deux sexes Des espegraveces immatures et matures ont eacuteteacute trouveacutees

tout au long de lanneacutee drsquoeacutechantillonnages Similaire aux reacutesultats signaleacutes par McDonough

et Wenner (2003) sur le Mugil cephalus

De nombre eacuteleveacute drsquoindividus au stade I II III de maturation sexuelle par rapport au

nombre drsquoindividus au stade IV et VI et lrsquoabsence drsquoindividus au stade V

Geacuteneacuteralement Les muges qui atteignent la maturiteacute sexuelle vers 3-4 ans se rassemblent loin

des cocirctes en grand banc pour frayer Cela permettent de suggeacuterer que Mugilcephalus reacutealise

de ponte en mer (Albaret et Legendre 1985 Ameur 1994 Matthieu et Mohamed 2002

Ameur et al 2003 Mohamed 2004)

Ameur et al (2003) explique que la saliniteacute joue un rocircle preacutepondeacuterant dans le processus de

reproduction de Mugil cephalus Elle serait le facteur primordial de la migration en mer car

son augmentation favoriserait lrsquoadaptation physiologique lieacutee agrave lrsquoosmoreacutegulation qui srsquoopegravere

pendant le changement du milieu (Mohamed 2004 Ameur et al 2003 Cardona 2006)

Par ailleurs Ameur et al (2003) ont montreacute que drsquoautres facteurs comme la tempeacuterature et la

photopeacuteriode bien nrsquointervenant pas de faccedilon directe dans le deacuteclenchement de la peacuteriode de

ponte seraient des facteurs permissifs En effet lrsquoaction de la tempeacuterature favoriserait

lrsquoaugmentation de lrsquoactiviteacute meacutetabolique requise pour la maturation des gamegravetes et les

transformations physiologiques qui accompagnent cette maturation (Ameur 1994 Djadji et

al 2013)

Au cours du cycle sexuel les variations pondeacuterales des gonades macircles et femelles sont

synchrones Les pourcentages du RGSdes femelles sont plus importants que ceux des macircles

en raison de la grande taille des ovaires Le RGS est un veacuteritable coefficient de maturation des

gonades Son augmentation coiumlncide avec une gameacutetogenegravese alors que sa diminution indique

une ponte active (Lahaye 1972) Le suivi des variations saisonniegraveres du RGS nous a permis

de connaicirctre les peacuteriodes drsquoactiviteacute sexuelle chez les muges ainsi les peacuteriodes de reproduction

En effet Lrsquoeacutevolution du rapport gonado- somatique est coupleacutee aux variations des stades

macroscopiques de maturation sexuelle montrent que la peacuteriode de ponte est eacutetaleacutee sur

plusieurs peacuteriodes dans la mecircme anneacutee avec des pics plus marqueacute en feacutevrier octobre

janvier 2013 chez les femelles Ainsi que en feacutevrier et septembre chez les macircles (Tab 7 et

8 Fig14 et 15)

Lrsquoanalyse de lrsquoeacutevolution saisonniegravere de lrsquoRGS suggegravere que M cephalus se reproduit dans

notre reacutegion de feacutevrier jusqursquo au avril et drsquooctobre a novembre chez les femelles pour les

macircles de feacutevier jusqursquoau avril et de septembre agrave novembre

Les macircles de Mugil cephalus atteignent la maturiteacute sexuelle plus preacutecocement que les

femelles Cela paraicirct ecirctre le cas geacuteneacuteral chez les Mugilidae (Albaret et Leacutegendre 1985

Ameur et al 2003 Mohamed 2004) Cette preacutecociteacute est lieacutee au taux de croissance

diffeacuterentielle entre les macircles et femelles (Abou Seedo et Dadzie 2004)

Des reacutesultats similaires ont eacuteteacute rapporteacutes chez drsquoautres espegraveces de Mugilidae comme Liza

ramada(Ergene 1998) Liza aurata (Ilkyaz et al 2005) et Liza saliens (Katselis et al

2002 Patimar 2008) Les gonades du Mugil cephalus acquiegraverent progressivement leur

maturiteacute Les poissons srsquoalimentent activement et stockent des reacuteserves eacutenergeacutetiques au

niveau du foie et du muscle

Dans cette eacutetude des individus matures ont eacuteteacute recueillis en octobre et en deacutecembre mais

comme les poissons migrent au large pour pondre il eacutetait difficile de ramasser des poissons

macircles matures sur la cocircte en octobre pendant la peacuteriode de frai preacutesumeacutee

Des saisons de frai similaires agrave la preacutesente eacutetude ont eacuteteacute trouveacutees dans le golf drsquoAnnaba par

Saoudi et Aoun (2014) Cependant dans dautres parties du monde la ponte de M cephalus

se produit dans la mecircme peacuteriode trouveacutes par Espino-Barr et al 2016 dans la Cocircte centrale

du Pacifique du Mexique comme cest le cas de la baie du Delaware ( Scotton et al 1973)

des estuaires du Natal en Afrique du Sud Marais JFK (1976) et de Primorye en Russie

(Novikov et al 2002) Dans dautres reacutegions la reproduction maximale de M cephalus agrave lieu

pendant leacuteteacute et le deacutebut de lhiver comme cest le cas en France (Keith et Allardi 2001) et

dans licircle de Minorque en Espagne (Cardona 2000) La ponte de M cephalus peut aussi se

produire au printemps et en eacuteteacute comme cest le cas de la cocircte est et ouest de lAustralie (Tab

La comparaison des courbes de variations mensuelles du RGS et du RHS permet de constater

que les deux rapports eacutevoluent de faccedilon synchrone Le maximum du RGS coiumlncide avec celui

du RHS Laugmentation du poids du foie apparaicirct bien lieacutee agrave laccroissement de lactiviteacute

geacutenitale Les valeurs en RHS maximales atteintes en feacutevrier mai et octobre et deacutecembre

chez les femelles et en feacutevrier septembre et janvier chez les macircles (Tab 9et10 Fig 16 et

17) En revanche lrsquoRHS est agrave son plus bas niveau en juillet et novembre chez les femelles et

en aout et novembre chez les macircles Ce reacutesultat srsquoexplique par le fait que Mcephalus un

poisson semi -gras Il stocke les reacuteserves drsquoeacutenergie essentiellement dans les muscles dans les

meacutesentegraveres peacuterivisceacuteraux et sous la peau Ces reacuteserves passent ensuite dans le foie et dans les

gonades pour assurer les besoins eacutenergeacutetiques en peacuteriode de reproduction drsquoougrave la faible valeur

du facteur de condition pendant la peacuteriode de reproduction (Djadji et al 2013)

Les courbes de variation mensuelle du facteur de condition ont une eacutevolution similaire chez

les deux sexes (Fig 1819) Les valeurs maximales de K pour les femelles et les macircles sont

observeacutes aux mois mars et janvier et les valeurs minimales sont enregistreacutees en feacutevrier

novembre (Tab11 12 et Fig18 19) Nos reacutesultats srsquoaccordent avec celle de Djadji et al

Concernant la taille de premiegravere maturiteacute (L50) Nous retrouvons pratiquement presque de

mecircmes chiffres chez drsquoautre sauteurs et drsquoautre non (Tab13) et nous pouvons aussi rajouter

que la taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle est relativement variable suivant la zone

geacuteographique (Cartes et al1993)

La premiegravere maturiteacute sexuelle preacutesente un petit deacutecalage entre les deux sexes En effet les

femelles atteindraient leur taille de premiegravere maturiteacute sexuelle plus tardivement que les macircles

Nos resultats sont reelement proche de celles de Arnold and Thompson 1958 Oren 1981

Ibaacutentildeez et Gallardo 2004)

Drsquoautres travaux sur la taille de la premiegravere maturiteacute sexuelle chez les populations du Mugil

cephalus de diffeacuterentes reacutegions vont dans le mecircme sens que nos reacutesultats sont reacutesumeacutes dans le

tableau 13

Il ressort de tous ces reacutesultats obtenus que la maturiteacute sexuelle du mulet est presque similaire

chez les deux sexes Par contre il est bien eacutevident que la taille de la premiegravere maturiteacute

sexuelle de la population de la Meacutediterraneacutee est diffeacuterente agrave celles trouveacutees dans drsquoautres

reacutegions du monde

Tab 13 Taille agrave la premiegravere maturiteacute sexuelle chez Mugil cephalus dans diffeacuterentes reacutegions

Reacutegions

Taille de premiegravere maturiteacute

L50 (cm) Auteurs

Macircles Femelles

Florida (E ) USA 3036 3036 Jacot (1920)

Meacutediterraneacutee (mer de

Marmara) 40LT 41LT Erman (1959)

Meacutediterraneacutee (Tunisie) 36 LT 41 LT Brusle (1981)

Cocircte atlantique africaine

(Seacuteneacutegal) 28 LT 35 LT Landret (1974)

Meacutediterraneacutee (Tunisie) 30 LT 40 LT Brusle et Brusle (1977)

Florida USA 33 LT 356 LT Hubbs (1921)

Golfe du Mexique 24 LT 258 LT Arnold etThompson (1958)

Texas USA 20-3530 LT 25-35 LT Oren (1981)

Florida (W) USA 23-29 LT 24-31 LT Oren (1981)

Florida (E ) USA 2360 LT 25 LT Oren (1981)

Golfe du Mexique 28 LT 29 LT Ibaacutentildeez-Aguirre and

Gallardo-Cabello (2004)

Cocircte Atlantique (Maroc) 37 LF Ameur et al (2003)

Banc dArguin (Mauritanie) 52 LF Vall (2004)

Cocircte Nord (Seacuteneacutegal) 39 LF 42 LF Ndour ( 2013)

Nord-est de lAlgeacuterie (Annaba) 30 LT 34 LT Saoudi (2014)

Pacifique central mexicain 30-34 LT 30-35 LT Espino-Barr (2016)

Littoral occidental algeacuterien 256 LT 25 LT Preacutesent travail

La ponte multiple est consideacutereacutee comme une strateacutegie de reproduction typique des poissons

tropicaux et subtropicaux probablement pour prendre avantage des facteurs

environnementaux favorables pour la survie et le recrutement des larves (Burt et al 1988)

Encore drsquoautres auteurs mettent en eacutevidence cette relation entre la peacuteriode de reproduction et

la tempeacuterature des eaux pour une mecircme espegravece Thomson (1963) met en eacutevidence une

relation entre les tailles de premiegravere maturiteacute sexuelle de M cephalus de diverses origines et

la tempeacuterature des eaux correspondantes Yashouv et Samsonov (1970) indiquent qursquoen

laboratoire il y a arrecirct du deacuteveloppement des gonades chez M cephalus si la tempeacuterature

descend respectivement au-dessous de 22deg C ou de 18deg C

La ponte bis annuelle de ce muge est sans doute influenceacute par le courant algeacuterien tregraves riche en

nutriments et en plancton et sa tempeacuterature

Cependant dans dautres reacutegions du monde la ponte de M cephalus se produit

principalement pendant leacuteteacute comme cest le cas de la baie du Delaware Scotton (1973) Natal

les estuaires dAfrique du Sud Marais (1976) et Primorye Russie Novikov (2002) Dans

dautres reacutegions la reproduction maximale de M cephalus a lieu pendant leacuteteacute et deacutebut de

lhiver comme en France Keith and Allardi (2001) et dans larchipel des Baleacuteares Minorque

Espagne Cardona (2000) La ponte de M cephalus peut eacutegalement se produire pendant

printemps et eacuteteacute comme cest le cas de la cocircte est et ouest de lAustralie Kailola(1993)

En Algerie Saoudi et Aoun (2014) font remarquer que le suivi de la maturiteacute sexuelle du

Mulet M cephalus captureacute en 2014 dans la reacutegion de Annaba Algeacuterie lui ont permis de

conclure la preacutesence de femelles et de macircles en ponte en mecircme saison que celle trouveacutee par

notre eacutetude (Tab 14)

Pays Localiteacute Peacuteriode de reproduction Auteurs Feacutev Mar Avr Mai Jui Jul Aot Sep Oct Nov Deacutec Jan

Australie cocircte Est Kailola

(1993)

Australie cocircte West

Kailola

(1993) Afrique du

Estuaires du

Natal Marais (1976)

Russie Primorye

Novikov

(2002)

France France Keith and

Allardi (2001)

Espagne

Minorque

(Archipel des

Baleacuteares)

Cardona

(2000)

Inde Sud-Ouest

Bengale

Jeyaseelan

(1998)

Taiumlwan cocirctes Nord-

Est Hsu (2007)

Taiumlwan Cocircte ouest Shung (1977)]

Hawaii Hawaii Honebrink

(1990)

USA Caroline du

Nord Scotton (1973)

USA Baie de

Delaware Scotton (1973)

Mexique

Tamiahua

Lagoon

Veracruz

Ibaacutentildeez-

Aguirre and

Gallardo-

Cabello (2004)

Meacutediterra

neacutee

Mer de

Marmara

Turquie Erman (1959)

Caspienne

Avanesov

(1972)

Maroc Cocircte

atlantique

BAMEUR

(2003)

Egypte Meacutediterraneacutee Faouzi (1938)

Tunisie Meacutediterraneacutee Brusle et

Brusle (1977)

Mexique Nord-Ouest

du golfe

Ibantildeez et al

(2004)

Algeacuterie Annaba Saoudi (2014)

Mexique Pacifique

central

Espino-Barr

(2016)

Algeacuterie littoral

occidental Preacutesent travail

Conclusion 54

IV Conclusion

Finalement nous pouvons conclure que les reacutesultats de notre eacutetude suggegraverent que les diverses

caracteacuteristiques deacutecrivant les aspects de la biologie de la reproduction du Mugil cephalus

dans les eaux algeacuteriennes ne diffegraverent pas de maniegravere significative des autres secteurs

meacutediterraneacuteens et mecircme pas de grande diffeacuterence par rapport agrave drsquoautre reacutegions du monde

Deux peacuteriodes de ponte ont eacuteteacute mises en eacutevidence chez Mugil cephalus du littoral occidental

algeacuterien Le calcul de la taille moyenne de la population du mulet au cours de notre

eacutechantillonnage permet drsquoavancer que les femelles sont en moyenne plus grandes (2856 cm)

que les macircles (2385 cm) Les tailles de premiegravere maturiteacute sexuelle (L50) sont diffeacuterentes selon

les sexes mais pas ne reacutevegravele pas de diffeacuterence significative entre eux Elle a eacuteteacute estimeacute agrave 265

cm chez les macircles et agrave 26 cm chez les femelles La maturiteacute sexuelle intervient plutocirct chez les

macircles

Etude de Lrsquoacircge et de la croissance du Mugil cephalus

I Introduction

Les eacutetudes drsquoacircge et de croissance sont fondamentales pour connaicirctre la chronologie des

diffeacuterentes phases du cycle de vie drsquoune espegravece Pour les premiers stades de vie les

informations obtenues peuvent aider agrave comprendre les facteurs qui deacuteterminent le succegraves du

recrutement Pour les adultes elles sont utiliseacutees pour comprendre les eacuteveacutenements vitaux

comme lrsquoacircge agrave la premiegravere maturiteacute mais aussi pour deacuteterminer lrsquoeffet de la pecircche sur les

stocks ameacuteliorer leur gestion et optimiser lrsquoeffort de capture pour espeacuterer une production

maximale eacutequilibreacutee (Jones 1992)

Deux meacutethodes sont utiliseacutees dans cette partie pour estimer lrsquoacircge des mulets (i) les

meacutethodes statistiques qui agrave partir des mesures de la taille individuelle permettent de

deacuteterminer le taux de croissance en fonction des progressions modales au cours du temps (ii)

la meacutethode directe une meacutethode individuelles qui estiment lacircge de chaque individu par

linterpreacutetation des marques de croissance preacutesentes dans les piegraveces calcifieacutes

Les meacutethodes statistiques requiegraverent une distribution gaussienne des variables mesureacutees pour

les individus neacutes agrave la mecircme eacutepoque Dans les reacutegions tropicales les pontes sont souvent

eacutetaleacutees dans le temps et il est donc difficile de suivre les cohortes ce qui fait que ces

meacutethodes sont donc moins adapteacutees pour lrsquoeacutetude des espegraveces agrave pontes seacuterieacutees

Lrsquoestimation de lacircge par la scalimeacutetrie se fait agrave partir de lobservation et du deacutenombrement

des marques de croissance saisonniegraveres sur les eacutecailles leur preacuteparation est tregraves simple ce

qui est un avantage La meacutethode comporte quelques inconveacutenients la mise en place des

eacutecailles ne se fait pas immeacutediatement agrave leacuteclosion les eacutecailles arracheacutees reacutegeacutenegraverent et sont

inutilisables en raison de lrsquoabsence de marques de croissance dans la reacutegion reacutegeacuteneacutereacutee

(Meunier 1988)

En otolithomeacutetrie ce sont les marques de croissance des otolithes qui sont compteacutees et

interpreacuteteacutees Elles sont couramment utiliseacutees pour estimer lrsquoacircge des poissons depuis 1899

quand Reibisch agrave observeacute que des anneaux se formaient dans les otolithes

Lobjectif de cette partie est la deacutetermination de la structure de taille de la population sa

croissance son acircge ainsi que la relation taille poids de lrsquoespegravece M cephalus au niveau de la

zone deacutetude et eacutetablissant une base de donneacutees speacutecifiquement pour notre zone drsquoeacutetude ces

paramegravetres de croissance constituent une donneacutee indispensable pour une bonne

compreacutehension de la biologie geacuteneacuterale des populations de M cephalus (Daget et Le Guen

1975a 1975b Laurec et Le Guen 1981Meunier 1988)

1 La meacutethode indirecte

11 Croissance lineacuteaire

111 Geacuteneacuteraliteacutes et rappels sur le principe de base

Lrsquoeacutetude de la croissance chez les poissons marins tropicaux est une entreprise deacutelicate en

halieutique Pour parvenir agrave ses fins chaque biologiste des pecircches essaye toujours de trouver

la meacutethode qui srsquoadapte le mieux au cas qui lrsquointeacuteresse cela aussi bien pour lrsquoobtention des

donneacutees de base crsquoest agrave dire les donneacutees taille-acircge que pour le choix du modegravele deacutecrivant la

relation entre ces deux variables De plus mecircme avec lrsquoaide des techniques les plus reacutecentes

un facteur reste toujours difficile agrave appreacutehender sous les tropiques Il srsquoagit du facteur temps

crsquoest agrave dire la deacutetermination de lrsquoacircge exact des organismes qui est souvent peu sucircre assez

approximative et mecircme voir impossible dans certains cas

bull Les donneacutees taille ndash acircge

Deacutetermination directe de lrsquoacircge Le principe geacuteneacuteral est la lecture des marques qui se forment

sur les structures dures (eacutecailles otolithes eacutepines et autres piegraveces squelettiques) Ces marques

se repartissent en deux cateacutegories (i) celles agrave peacuteriode longue de lrsquoordre de plusieurs mois de

la saison ou de lrsquoanneacutee (ii) et celles agrave peacuteriode courte de lrsquoordre de la journeacutee Dans tous les

cas chez les poissons tropicaux la lecture et plus encore lrsquointerpreacutetation de ces marques est

malaiseacutee Les reacuteussites ne sont jamais totales et de toute faccedilon les reacutesultats sont rarement

applicables en routine sur des tailles non eacutechantillonneacutees

- Marquages Ils peuvent donner de bons reacutesultats lorsque lrsquoespegravece et son environnement srsquo y

precirctent Toutefois il existe toujours une incertitude qui subsiste sur la croissance et qui est

lieacutee agrave lrsquoeffet du stress provoqueacutee par la pose de la marque

- Analyse des structures des tailles Elle est toujours deacutelicate Mecircme avec lrsquoaide des

techniques statistiques les plus eacutelaboreacutees lrsquoanalyse visant agrave la seacuteparation des diffeacuterentes

composantes drsquoune distribution de taille est souvent faite avec une interpreacutetation plus ou

moins subjective Pour cette raison lrsquoemploi des meacutethodes drsquoanalyse des tailles a eacuteteacute souvent

discuteacute Cependant ces meacutethodes restent malgreacute tout les plus employeacutees sur les poissons

tropicaux drsquo une part parce qursquoelles constituent souvent le seul recours drsquo autre part parce

qursquoelles sont les plus faciles agrave mettre en œuvre

bull Principe de base de lrsquoeacutequation de croissance de Von Bertalanffy

Il existe plusieurs modegraveles matheacutematiques pour exprimer la croissance au niveau des

poissons Une revue deacutetailleacutee en a eacuteteacute faite par Beverton et Holt (1957) Ursin (1967)

Ricker (1980) Gulland (1983) Pauly (1984) Sparre et Venema (1996) et Pauly et

Moreau (1997) Le modegravele le plus utiliseacute reste celui de Von Bertalanffy (1938) Partant des

observations physiologiques Von Bertalanffy (1951 dans Pauly et Moreau 1997) montre

que la croissance pondeacuterale des poissons est le reacutesultat de deux processus antagonistes

- lrsquoanabolisme ou processus de synthegravese dont le taux proportionnel aux surfaces absorbantes

tend agrave augmenter le poids

- le catabolisme ou processus de deacutegradation dont le taux proportionnel au poids tend agrave

diminuer ce dernier Ces deux processus interviennent continuellement et simultaneacutement

pendant toute lrsquoexistence de lrsquoanimal la diffeacuterence entre eux agrave un instant quelconque deacutefinit

le taux de variation de poids par lrsquoeacutequation diffeacuterentielle

S = surface absorbante

W = poids

dW = variation de poids pendant le temps dt

H = coefficient drsquoanabolisme

D = coefficient de catabolisme

La croissance eacutetant supposeacutee isomeacutetrique S est proportionnelle au carreacute de la longueur et W agrave

son cube Ainsi de lrsquoeacutequation ci-dessus on peut deacuteduire le modegravele deacutecrivant la variation du

taux instantaneacute de croissance en longueur en fonction de la taille tel que

Lrsquointeacutegration de cette eacutequation diffeacuterentielle conduit agrave la forme qursquo on rencontre le plus

couramment en halieutique

- Croissance lineacuteaire

Bien que Von Bertalanffy ait justifieacute son modegravele par des consideacuterations meacutetaboliques il est

preacutefeacuterable de le voir comme un modegravele descriptif et ecirctre prudent de ne pas attribuer trop de

signification biologique aux paramegravetres Linfin K et to qui ne font que reacutesumer lrsquo ensemble des

donneacutees disponibles En voici les deacutefinitions actuelles

L = est la longueur asymptotique Theacuteoriquement crsquoest la taille moyenne qursquoatteindrait un

poisson qui pourrait vivre et grandir indeacutefiniment

K = est le coefficient de croissance (ou paramegravetre de courbure) Il caracteacuterise la rapiditeacute avec

laquelle le poisson croicirct vers la longueur asymptotique

to = est lrsquoacircge theacuteorique pour lequel le poisson a une longueur nulle Il deacutesigne le point de

deacutepart de la courbe de croissance sur lrsquoaxe des temps si le poisson avait grossi selon le modegravele

de croissance de Von Bertalanffy

Ces paramegravetres sont donc des valeurs matheacutematiques et nrsquo ont pas de significations

biologiques preacutecises dans le sens strict du terme Les courbes de croissance ne sont valables

en toute rigueur que dans lrsquointervalle drsquoacircge ou de taille correspondant aux donneacutees observeacutees

Seul K a une signification biologique preacutecise puis qursquoil preacutesente la diminution de la vitesse de

croissance lorsque la taille augmente Lrsquoexpression matheacutematique de Von Bertalanffy (1938)

fait apparaitre trois paramegravetres drsquoajustement Linfin K et to qui sont deacutetermineacutes dans le cas de

preacutesente eacutetude par le logiciel FISAT II (version 122) (Gayanilo et al 1996)

Le paramegravetre to est deacutetermineacute agrave partir de la taille moyenne du premier mode observeacute par la

relation suivante

Ougrave

t0= acircge conventionnel theacuteorique pour lequel le poisson agrave une longueur nulle

L1= taille moyenne du premier mode correspondant au premier groupe drsquoacircge

K et Linfin= paramegravetres de croissance de lrsquoeacutequation de Von Bertalanffy (1938)

Dans notre eacutetude les paramegravetres Linfin K et to sont deacutetermineacutes agrave partir du logiciel FISAT II

(Gayanilo et al 2005)

Par ailleurs Pauly (1985) se basant sur la longueur maximale observeacutee chez une

espegravece (Lmax) donne une formule permettant une estimation rapprocheacutee de Linfin

Linfin = Lmax 095

Lrsquoindice de performance de croissance (φ) a eacuteteacute calculeacute pour comparer nos reacutesultats avec ceux

obtenus dans diffeacuterentes reacutegions Il a eacuteteacute deacutetermineacute par la formule de Munro et Pauly (1983)

Φ = log10k + 2log10 Linfin

12 Croissance relative ou relation taille-poids

La croissance relative ou allomeacutetrique permet de comparer la croissance des diffeacuterentes

parties du corps chez un individu et de suivre leacutevolution de sa forme

Pendant toute la vie du poisson sa longueur et son poids sont fortement correacuteleacutes La relation

longueur-poids se traduit par la formule de type

Wt = a Ltb

Dans cette eacutetude on va utiliser le poids total (Wt) et la longueur totale (Lt) les paramegravetres a

et b sont estimeacute en deacutefinissant b comme coefficient drsquoallomeacutetrie

La valeur que prendra le coefficient b deacutefinira le type de la croissance relative

b supeacuterieur agrave 3 lallomeacutetrie est dite majorante ou positive cela veut dire que le poids

de lrsquoindividu croicirct plus vite que le cube de la longueur

b infeacuterieur agrave 3 lallomeacutetrie est dite minorante ou neacutegative le poids croicirct relativement

moins vite que le cube de la longueur

b eacutegale agrave 3 la croissance est dite isomeacutetrique ou nulle cela signifie que le poids et le

cube de la longueur croit de la mecircme maniegravere

13 Croissance pondeacuterale absolue

Sachant que le poids est lieacute agrave la taille par la relation Wt = a Ltb

b et que le modegravele deacutecrivant le mieux la croissance liniegravere en fonction du temps est celui de

Von Bertalanffy nous pouvons admettre que la relation

Wt = Winfin [1 - e-k (t - to)]b

Peut exprimer lrsquoeacutequation du poids en fonction du temps avec avec (Ricker 1975)

Winfin= a Linfinb

Dans cette eacutequation Wt est le poids total du poisson agrave lrsquoinstant t et Winfin est le poids

correspondant agrave Linfin Les paramegravetres k et to sont ceux de lrsquoeacutequation de la croissance liniegravere

absolue La valeur de n est le coefficient drsquoallomeacutetrie ou la pente de la droite exprimant la

relation taille-poids sous sa forme logarithmique Tous les paramegravetres de lrsquoeacutequation de Von

Bertalanffy eacutetant connus nous avons calculeacute le poids pour chaque groupe drsquoacircge

2 La meacutethode directe

Meacutethode directe Crsquoest une meacutethode qui permet lrsquoeacutevaluation de lrsquoacircge individuel du poisson

en utilisant les diffeacuterentes structures osseuses notamment eacutecailles otolithes ou vertegravebres

(Vibert et Lagler 1961 Bagliniegravere 1985 Meunier 1988)

La scleacuterochronologique consiste en une estimation de lrsquoacircge agrave partir des marques enregistreacutees

et conserveacutees par les tissus durs chez les animaux plus particuliegraverement les eacutecailles (la

scalimeacutetrie) les otolithes (lrsquootolithomeacutetrie) les rayons eacutepineux des nageoires et les vertegravebres

(la squelettochronologie) chez les poissons (Bagliniegravere et al 1992 Panfili et al 2002)

Dans notre eacutetude nous avons utiliseacutes deux meacutethodes de scleacuterochronologique

Meacutethodes drsquoanalyses scleacuterochronologiques

La deacutefinition se la scleacuterochronologie par Panfini et al (2002) est la suivante ltltla

scleacuterochronologie discipline qui eacutetudie les piegraveces calcifieacutees pour reconstruire lhistoire

individuelle des organismes vivants est essentielle pour la connaissance de la biologie des

poissons et la gestion des pecircchesgtgt

21 Description les meacutethodes drsquoanalyse scleacuterochronologie

211 Analyse par la technique de scalimeacutetrie

Les eacutecailles sont surtout utiliseacutees pour la deacutetermination de lrsquoacircge des poissons des eaux des

limats tempeacutereacutees En effet dans les reacutegions tempeacutereacutees ougrave les amplitudes thermiques sont tregraves

grandes entre lrsquohiver et lrsquoeacuteteacute les individus de poissons sont sujets agrave des croissances

diffeacuterentielles En eacuteteacute les eaux sont chaudes avec tempeacuterature plus eacuteleveacutee favorable agrave la

croissance rapide des poissons cette croissance est mateacuterialiseacutee au niveau des eacutecailles et

autres ossements (otolithes rayons osseux) par un espacement reacutegulier des cernes

drsquoaccroissement comme lrsquoindique la figure22

En effet les basses tempeacuteratures (ou tregraves rudes tempeacuteratures) obligent les poissons agrave reacuteduire

leur meacutetabolisme drsquoactiviteacute au meacutetabolisme de base afin de lutte contre le froid au lieu de

srsquoalimenter convenablement Le reacutesultat de cette reacuteduction des espacements des cernes est

lrsquoapparition drsquoune zone sombre appeleacutee anneau annuel de croissance comme lrsquoindique la

figure 1 ci-dessous Tregraves souvent les cernes drsquoaccroissement drsquoeacuteteacute plus espaceacutees coupent (ou

interrompent) en plein fouet celles de lrsquohiver et ce pheacutenomegravene est deacutecrit sous le nom de

lsquocutting overrsquo la preacutesence drsquoun cutting over est pour le speacutecialiste de scalimeacutetrie la

confirmation de la preacutesence drsquoun anneau de croissance annuel Des presses agrave eacutecailles peuvent

ecirctre utiliseacutees pour conserver les eacutecailles En zone tropicale les tempeacuteratures sont eacuteleveacutees et

les amplitudes thermiques ne sont pas tregraves nettes entre les saisons (saison chaude et froide)

pour que le poisson preacutesente des anneaux drsquoaccroissement annuels nets sur les eacutecailles

Theacuteoriquement on dit que la croissance du poisson est continue et reacuteguliegravere sur toute lrsquoanneacutee

en zone tropicale La meacutethode la plus utiliseacutee dans la deacutetermination de lrsquoacircge des poissons est

par conseacutequent est lrsquoanalyse des freacutequences des classes de longueurs Tout reacutecemment les

investigations sur lrsquoacircge des poissons tropicaux ont deacutemontreacute que lrsquootolithomeacutetrie et la

scleacuterochronologie donnent de bons reacutesultats en termes drsquoacircge des poissons

Fig 22 Codage de lrsquoeacutecaille

212 Analyse par la technique drsquootolithomeacutetrie

Comme dans la scalimeacutetrie lrsquoacircge est lu en se reacutefeacuterant aux annulis annuels deacutetecteacutes sur

lrsquootolithe (Fig 23) Lrsquoexploitation des reacutesultats pour le retro calcul des longueurs quand

lrsquoanneau X se formait suit la mecircme proceacutedure Le deacutepocirct de calcium sur les parties dures tels

que les otolithes et les rayons osseux peut ecirctre suivi de maniegravere chronologique par la

scleacuterochronologie

Fig 23 Otolithe dun speacutecimen de Mugil cephalus (Photo CC Hsu) (b) Microstructure des

anneaux dans une section transversale Barre deacutechelle A = 1 mm B = 300 μm

Source (Donatella-Biology 2016)

Fig 24 Codage de lrsquootolithe

22 Protocole drsquoeacutetude des techniques

221 La scalimeacutetrie

Un premier tri est effectueacute entre

les eacutecailles utilisables

les eacutecailles abicircmeacutees

et les eacutecailles illisibles (Fig 25)

Le mateacuteriel drsquoobservation

Lrsquoobservation des eacutecailles a eacuteteacute reacutealiseacutee en utilisant les postes drsquoanalyse numeacuterique du Pocircle de

Scleacuterochronologie (Fig 26) qui comprennent Une loupe binoculaire eacutequipeacutee drsquooculaires x10

pour porteurs de lunettes et drsquoun objectif plan x 05 platine translucide zoom de x6 agrave x50

micromegravetre oculaire et micromegravetre objectif lumiegravere blanche transmise 20 W lumiegravere blanche

reacutefleacutechie 150 W par fibres optiques orientables Une cameacutera numeacuterique couleur SONY DFW

ndash SX 910 Un ordinateur deacutedieacute agrave lanalyse numeacuterique dimages donc posseacutedant 2 eacutecrans et

une meacutemoire vive importante Un logiciel TNPC (Traitement Numeacuterique des Piegraveces

Calcifieacutees deacuteveloppeacute par lifremer)

Fig 25 Exemple drsquoeacutecailles illisibles dues au champ posteacuterieur trop important

par rapport au champ anteacuterieur

Lrsquoobservation des eacutecailles

Des essais de diffeacuterents types de lumiegravere ont eacuteteacute reacutealiseacutes (lumiegravere polariseacutee reacutefleacutechie et

transmise) Les meilleurs reacutesultats ont eacuteteacute obtenus avec une lumiegravere transmise Pour

lobservation des eacutecailles il est neacutecessaire quelles soient immergeacutees Le liquide utiliseacute est une

solution aqueuse Chaque eacutecaille a fait lobjet dune image calibreacutee obtenue agrave laide du logiciel

TNPC (Fig26)

Linterpreacutetation des structures dacircge

Plusieurs observations ont eacuteteacute faites sur une mecircme eacutecaille ainsi qursquoune comparaison entre

plusieurs eacutecailles drsquoun mecircme poisson

Pour pouvoir estimer lacircge Il faut fixer par convention une date anniversaire et suivre la

formation des anneaux de croissance au cours dune anneacutee la mesure ayant lieu entre le

dernier anneau et le bord de leacutecaille Lrsquointerpreacutetation a eacuteteacute effectueacutee par un expert kelig

Maheacute qui possegravede une bonne expeacuterience des eacutecailles de poissons marins dans le pole

drsquoIfremer de Boulogne sur mer

Fig 26 Poste drsquointerpreacutetation et drsquoobservation des eacutecailles

222 LrsquoOtolithomeacutetrie

Extraction conservation des otolithes

Une section de quelques centimegravetres au niveau de la macircchoire infeacuterieure allant jusqursquoaux

opercules permet lrsquoisolement et lrsquoaccegraves libre au plancher de la boite cracircnienne ougrave a eacuteteacute

pratiqueacutee une incision a lrsquoaide drsquoune scie permettant de retirer les deux sagittas de leurs

saccules otiques (Fig27) Apregraves leur extraction les otolithes se preacutesentent sous une forme

ovale et comprimeacutee lateacuteralement avec une taille qui demeure toutefois reacuteduite (3 agrave 5 mm)

Elles sont ensuite nettoyeacutees agrave lrsquoeau et deacutebarrasseacutees de toutes les impureteacutes puis seacutecheacutees avec

du papier absorbant et enfin conserveacutees agrave sec dans des petits piluliers eacutetiqueteacutes et numeacuteroteacutes

Nous avons effectueacutes 3 meacutethodes de lecture pour plus de certitude de nos reacutesultats

Fig 27 Emplacement des otolithes agrave lrsquointeacuterieur de lrsquooreille interne drsquoun Teacuteleacuteosteacuteen a) vue

dorsale de lrsquoappareil vestibulaire b) Situation des otolithes agrave lrsquointeacuterieur du systegraveme de

labyrinthe de lrsquooreille interne Lag lagena Lap Lapillus Sac saccule Sag sagittae Utr

utricule (Wright et al 2002)

Meacutethode 1

Estimation de lacircge assisteacutee par ordinateur

Toujours colleacute sur la lame de verre lrsquootolithe poli est observeacute agrave lrsquoaide drsquoun microscope

photonique en lumiegravere transmise relieacute au logiciel de traitement drsquoimage TNPC (Fig28)

Fig 28 Observation au microscope photonique des otolithes

La visualisation et lrsquointerpreacutetation des accroissements ont eacuteteacute estimeacutees en comptant les

accroissements journaliers compris entre le nucleus et le bord de lrsquootolithe Pour cela la

visualisation de lrsquootolithe en sa totaliteacute est neacutecessaire crsquoest pourquoi nous construisons une

image mosaiumlque preacutesentant une vue panoramique de lrsquootolithe au moyen du logiciel TNPC

(Panfili et al 2002)

Meacutethode 2

Le Brucirclage

Cette meacutethode deacutecrite par Christensen (1964) Le reacutesultat du brucirclage est que les zones

translucides de croissance lente (ZCL) prennent une teinte brune tregraves marqueacutee qui les rendent

plus visibles

Fig 29 Observations compareacutees dotolithes entiers de Mugil cephalus avant (a)

et apregraves brucirclage (b)

Meacutethode 3

Coupe transversale drsquootolithe

Beaucoup despegraveces preacutesentent des otolithes qui sont extrecircmement opaques ou trop eacutepais

pour que leurs marques de croissance soient clairement identifiables par transparence

Lrsquoobservation de sections transversales minces passant agrave travers le noyau ameacuteliore

significativement la lisibiliteacute de ces marques (Wiedemann Smith 1968 Bedford 1975

1983) Pour certaines espegraveces si les meacutethodes traditionnelles montrent de bons reacutesultats

Lrsquoobservation de sections transversales minces peut ecirctre utiliseacutee pour accroicirctre la preacutecision

des estimations dacircge et en particulier chez les poissons acircgeacutes (Taning 1938 Blacker 1974

McCurdy 1985 Anonyme 2004)

Les proceacutedures ainsi que le mateacuteriel utiliseacute pour fabriquer des coupes simples etou fines

varient en fonction de la nature de lrsquoapplication souhaiteacutee (Mosegaard et al 1998) La coupe

de lotolithe doit passer par le noyau ou nucleus pour ne pas sous-estimer lacircge (Williams et

Bedford 1974)

Le mateacuteriel utiliseacute

bull La reacutesine

La reacutesine utiliseacutee est de type polyester Selon le laboratoire ou nous avons effectueacutes nos

eacutechantillons il srsquoagit de la Crystic R115 PAOgrave de la socieacuteteacute Scott Bader ou la GTS ProOgrave de

Soloplast-Vosschemie Elles ont les mecircmes proprieacuteteacutes agrave savoir des qualiteacutes plastiques Ces

reacutesines sont speacutecialement destineacutees agrave lrsquoinclusion dans lrsquoindustrie et en particulier en geacuteologie

et en meacutetallurgie

Elles preacutesentent la caracteacuteristique de ne pas ecirctre cassantes une fois durcies Crsquoest un avantage

pour les lames minces qui reacutesistent mieux agrave la coupe et agrave la manipulation Des essais

preacuteceacutedents reacutealiseacutes avec des reacutesines agrave inclusion laquo standard raquo ont montreacute lrsquoimportance de cette

qualiteacute plastique

La reacutesine est translucide et non transparente Elle preacutesente une couleur rose pacircle agrave lrsquoeacutetat

liquide et jaune tregraves pacircle une fois durcie Lorsque lrsquoon souhaite colorer la reacutesine en noir on

ajoute une pacircte pigmenteacutee fournie par strand-scott bader agrave raison de 10 du poids de reacutesine

bull Les moules

Les moules utiliseacutes pour linclusion des piegraveces calcifieacutees pour la reacutesine sont geacuteneacuteralement en

aluminium poli doteacutes de repegraveres graveacutes Un film de deacutemoulant (huile de silicone en bombe)

est deacuteposeacute agrave la surface du moule avant drsquoy couler la reacutesine liquide Il facilitera la reacutecupeacuteration

des blocs de reacutesine durcie (Fig30)

Fig 30 Coupes dotolithes du Mulet (Mugil cephalus) inclus en reacutesine translucide

dans les moules

bull La scie

Les scies de preacutecision agrave vitesse rapide geacutenegraverent une cadence de production plus eacuteleveacutee que les

scies agrave vitesse lente (Almeida amp Sheehan 1997) Elles permettent de traiter de tregraves grandes

seacuteries dotolithes avec des lames dune eacutepaisseur de 04 mm agrave la construction du Pocircle de

Scleacuterochronologie agrave Boulogne-sur-mer ou nous avons effectuer nos reacutesultats une

tronccedilonneuses est en service depuis septembre 2008(Fig 31)

Cette machine preacutesente les avantages dutilisation en mode semi-automatique Elle est eacutequipeacutee

dune vitesse variable allant de 250 agrave 3000 tours min-1 la vitesse peut ecirctre choisie en fonction

de lespegravece traiteacutee

Fig 31 Tronccedilonneuse Brillant 250Ograve automatique drsquoEscil agrave vitesse rapide au

centre Ifremer

Les eacutetapes de la production de lames minces drsquootolithes

Inclusion des otolithes les moules en aluminium sont preacutealablement recouverts dun

deacutemoulant (huile de silicone en bombe) puis une premiegravere couche de reacutesine polyester (preacute-

acceacuteleacutereacutee) meacutelangeacutee au catalyseur est verseacutee au fond des moules pour obtenir une couche de

3-4 mm drsquoeacutepaisseur

A 18degC il faut 1h30 pour polymeacuteriser complegravetement un meacutelange de reacutesine catalyseacutee agrave

2 en poids Dans ces conditions la reacutesine devient solide mais toujours collante en 30

minutes et lrsquoutilisateur dispose alors drsquoune heure pour positionner dessus les otolithes

La coupe de lotolithe devant neacutecessairement passer par le nucleus pour observer toute

lhistoire de vie du poisson les nuclei sont aligneacutes Un systegraveme de positionnement numeacuterique

(cameacutescope numeacuterique relieacute agrave une eacutecran LCD) est utiliseacute facilitant lalignement dotolithes de

petites taille (un moniteur preacutesentant un trait de repegravere est relieacute agrave une cameacutera leacutepaisseur

moyenne des lames est de 04 mm Ainsi pour chaque rangeacutee otolithes inclus en reacutesine il est

possible de faire selon les espegraveces de 3 agrave 4 coupes successives passant par la structure opaque

centrale de chaque otolithe et dont une au moins passe par les nucleis

Apregraves avoir coupeacute lotolithe la lame fine obtenue est immergeacutee dans un colorant auquel on

ajoute un acide Le colorant est du rouge neutre (Neutral Red Solution) de la socieacuteteacute Sigma

Pour 100 ml de colorant 05ml drsquoacide aceacutetique doseacute agrave 100 sont ajouteacutes(Fig32)

Fig 32 Otolithe de Mugil cephalus coupeacute en lame mince

Techniques dobservation

Lobservation des preacuteparations de piegraveces calcifieacutees peut ecirctre reacutealiseacutee directement agrave partir dun

microscope ou dune loupe binoculaire (Fig33) Cependant avec les deacuteveloppements de

limagerie lIfremer a deacuteveloppeacute un systegraveme dacquisition et de traitement dimages 2002)

Fig 33 Microscope dune loupe binoculaire

Traitement Numeacuterique des Piegraveces Calcifieacutees (TNPC)

Depuis 2007 lestimation de lacircge en routine est reacutealiseacute agrave laide du logiciel TNPC

(Traitement Numeacuterique des Piegraveces Calcifieacutees Fig34) deacuteveloppeacute par lIfremer en

collaboration avec la socieacuteteacute Noesis

Fig 34 Logiciel TNPCOgrave deacuteveloppeacute par lIfremer

73 Reacutesultats amp discussions

III Reacutesultats

I La meacutethode indirecte

1 Deacutemographie

Lrsquoeacutetude de la structure deacutemographique du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien a

porteacute sur les distributions des freacutequences de tailles dont 540 femelles et 320 macircles et 100

individus indeacutetermineacutes eacutetablies lors de notre peacuteriode drsquoeacutechantillonnage au cours de lrsquoanneacutee

2012-2013

Pour lensemble de preacutelegravevement reacutealiseacute les longueurs totales oscillent entre 20 2 cm agrave un

maximum de 536 cm (Tab15)

La distribution des freacutequences de taille a eacuteteacute eacutetablie avec des classes drsquoun centimegravetre Ainsi

pour lrsquoespegravece eacutetudieacutee des structures de freacutequences en taille et par sexe sont eacutetablies

mensuellement pour la peacuteriode allant de feacutevrier 2012 jusqursquoau avril 2013

Tab15 Reacutesumeacute des reacutesultats de la composition de taille des captures totales du M cephalus

2Eacutetude de la croissance

La croissance lineacuteaire du Mugil cephalus a eacuteteacute eacutetudieacutee selon le modegravele de Von Bertalanffy

(1938) Les paramegravetres de croissance lineacuteaire Linfin K et t0ont eacuteteacute estimeacutes pour les macircles les

femelle

Les freacutequences de tailles ont eacuteteacute exploiteacutees par le logiciel FISAT II version 121 en utilisant

la meacutethode ELEFEN

Les figures 35et 36 montrent respectivement les reacutesultats obtenus par la meacutethode drsquoELEFAN

utiliseacutee pour la deacutetermination des paramegravetres de croissance de leacutequation lineacuteaire de Von

Bertalanffy (1938)

Femelles Macircles

Individus captureacutes 540 320

Taille maximale LT (cm) 52 536

Taille minimale LT (cm) 20 2 2048

Taille moyenne LT (cm) 3470 336

Fig 35 Meacutethode ELEFAN pour lrsquoestimation de Linfin et k chez les macircles de M cephalus

Fig 36 Meacutethode ELEFAN pour lrsquoestimation de Linfin et k chez les femelles de M cephalus

3 Calcul de t0

Pour le calcul de t0nous avons utiliseacute la longueur moyenne correspondant agrave la premiegravere

cohorte du mulet observeacutee dans les freacutequences de tailles collecteacutees agrave lrsquoaide de la meacutethode de

Bhattacharya (1967)

Les paramegravetres de lrsquoeacutequation de croissance lineacuteaire de Von Bertalanffy (1938) calculeacutes sont

illustreacutes dans la table16 Les courbes de croissance sont repreacutesenteacutees graphiquement par la

figure 35et 36

Tab16 Paramegravetres de lrsquoeacutequation de Von Bertalanffy estimeacutes pour M cephalu

Sexe Paramegravetres Equation

Linfin K t0 Oslash L(t)=L (1-e-K (tndasht 0 ))

Macircles 5565 027 -170 292 L(t)=5565(1-e-027 (t+170 ))

Femelles 5565 033 -142 201 L(t)=5565 (1-e-033 (t+142 ))

La taille asymptotique (Linfin ) des femelles est celle des macircles sont identique alors que la

La constante de croissance (K) pour les femelles est plus grande que celle des macircles

Ces reacutesultats ne mettent aucunes diffeacuterences entre la croissance des deux sexes

Lrsquoindice de performance de croissance (Ф= 246) indique que la population totale du

M cephalus agrave une meilleure croissance Cet indice confirme le meilleur potentiel de

croissance des macircles (Ф= 292) compareacute agrave celui des femelles (Ф= 201)

4 Croissance relative (Relation taille-poids)

Lutilisation dune relation taille-poids permet datteindre deux objectifs la conversion dune

taille en poids theacuteorique et inversement et le passage de la croissance lineacuteaire agrave la croissance

pondeacuterale

Le tableau 17 preacutesente les reacutesultats geacuteneacuteraux drsquoanalyses de relation entre le poids et la taille

totale du corps chez Mugil cephalus cette relation biomeacutetrique indique une allomeacutetrie

minorante (b infeacuterieur agrave 3) pour les deux sexes Ce qui explique que le poids croit moins vite

que la longueur

Tab 17 Relations biomeacutetriques du mulet (M cephalus)du littoral occidental algeacuterien

Sexes WT LT

Equation Winfin= a Linfinb

Macircles Winfin=0009 Linfin298

Femelles Winfin=0009 Linfin295

Fig 37 Correacutelation entre la taille et le poids chez les macircles du M cephalus

Fig 38 Correacutelation entre la taille et le poids chez les femelles du M cephalus

y = 00091x29864

Rsup2 = 09569

0 10 20 30 40 50 60

LT( cm)

Power (Pt)

y = 00098x29598

Rsup2 = 09538

0 10 20 30 40 50 60

LT( cm)

Power (Pt)

Le coefficient de correacutelation obtenu est proche de 1 (R=0095) montrant ainsi une tregraves bonne

correacutelation entre les deux paramegravetres eacutetudieacutes la taille et le poids des individus

5- Eacutequation et courbe de croissance

Selon lrsquoeacutequation de croissance lineacuteaire Lt = Linfin (1-e -K (t- t0

))et de la relation taille poids

W = a Lb leacutequation de croissance de Von Bertalanffy (1938) apparaicirct sous la forme

W(t) = a Linfinb (1-e -K (t-t

0)) b Le tableau 18reacutesume les eacutequations obtenues pour les deux sexes

Tab 18 Eacutequations de croissance pondeacuterale chez mulet (Mugil cephalus)

Sexes Croissance pondeacuterale

Equation W(t) = a Linfinb (1-e -K (t-t

Macircles W(t)= 1431(1-e-033 (t+170)) 298

Femelles Wt = 1268 (1-e-033 (t+142)) 295

De plus avec les relations obtenues des relations taille-poids celle de la croissance pondeacuterale

et des reacutesultats de la croissance lineacuteaire nous avons dresseacute un tableau de correspondance acircge

longueur L(t) et acircge-poids total W(t)

Les courbes de la croissance du Mcephalus de la reacutegion du nord occidental algeacuterien sont

repreacutesenteacutees respectivement sur la figure 37 pour la croissance lineacuteaire et la figure 38 pour la

croissance pondeacuterale

La deacutecomposition de la distribution totale de longueurs des poissons eacutechantillonneacutes dans le

littoral en distributions successives correspondant agrave des poissons des groupes de naissance 0

I II III IV V VI et VII La figure 39 repreacutesente Paramegravetres de lrsquoeacutequation de croissance

lineacuteaire de Von Bertalanffy calculeacutes par FiSATII

Cette courbe (Fig39) nous a permis drsquoeffectuer un examen comparatif de la croissance de

chaque sexe Cette comparaison montre quil nrsquoexiste pas une diffeacuterence significative entre les

macircles et les femelles de lrsquoespegravece cibleacutee

Fig 39 Courbe de croissance lineacuteaire du Mugil cephalus

Lrsquoeacutetude de lrsquoeacutevolution du poids du M cephalus laisse apparaitre les mecircmes constatations que

pour la croissance lineacuteaire Les fluctuations en poids pour un mecircme groupe drsquoacircge sont

importantes Les muges drsquoun mecircme acircge peuvent donc avoir des poids assez diffeacuterents par

exemple pour les muges du groupe drsquoacircge 6 les masses varient entre 1000 g et 1200 Si lrsquoon

regarde individuellement la croissance en poids nrsquoest pas toujours lieacutee agrave une augmentation

drsquoacircge et muge la plus pesante nrsquoest pas forcement la plus acircgeacutee

Lrsquoeacutevolution du poids des populations des muges du littoral occidental algeacuterien en fonction

de lrsquoacircge est repreacutesenteacutee dans la figure 40 Cette figure nous montre que la courbe de

croissance pondeacuterale du Mugil cephaluseacutevolue de la mecircme faccedilon pour les deux sexes La

figure 40 traduisant une croissance pondeacuterable semblable pour les sexes

Fig 40 Courbe de croissance pondeacuterale du Mugil cephalus

0+ I+ II+ III+ IV+ V+ VI+ VII+

t (an)

L(t) femelle

L(t) macircle

t (an)

L(t) femelle

L(t) macircle

En comparant les courbes de reacutegressions des relations longueur-poids des populations de

Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien la croissance pondeacuterale est en faveur des macircles

que les femelles cette diffeacuterences nrsquoest pas significative entre les sexes pour les relations

longueur-poids

II1Etude de lrsquoacircge par les meacutethodes directes

Lrsquoacircge a eacuteteacute analyseacute par deux meacutethodes lrsquoune indirecte (ou collective) et lrsquoautre directe (ou

individuelle) baseacutee sur les donneacutees fournies par scalimeacutetrie (examen des otolithes et des

eacutecailles)

11 Structure optique des anneaux en otolithes chez le Mugil cephalus

Les otolithes possegravedent des annulus entiers eacutetaient composeacutes de 1 zone opaque et 1 zone

translucide La zone opaque est apparue sombre sous la lumiegravere transmise avec un fond

transparent mais lumineux sous reacutefleacutechi lumiegravere avec un fond noir (Fig40) Loptique de

lapparence du noyau eacutetait similaire agrave lopaque zone Le nombre de zones opaques dans

lensemble otolithe de M cephalus est 1 et 7 ans eacutetaient tous en accord avec leur acircge reacuteel

Ceci indique que la zone opaque peut ecirctre utiliseacutee comme une marque dacircge pour lestimation

de lacircge

Fig 40 Zones opaques et translucides dans lensemble de lotolithe dun Mugil cephalus acircgeacutes

de 6 M cephalus sous la lumiegravere reacutefleacutechie avec un fond noir) et sous la lumiegravere transmise

captureacutes en 2013 dans le littoral occidental algeacuterien

Fig 41 Microstructure des anneaux dans les otolithes transversalement du Mugil cephalus

acircgeacutes de 6 ans captureacutes en 2013 dans le littoral occidental algeacuterien

12 Microstructure des anneaux en eacutecailles chez le Mugil cephalus

Crsquoest la meacutethode la plus classique de deacutetermination drsquoacircge chez les poissons nous avons vu les

circulus ou anneaux sombres dont parle Rossignol (1955) Les eacutecailles montrent une

ornementation superficielle de crecirctes concentriques (circulus) formeacutees par le scleacuteroblaste au

cours de la croissance de lrsquoeacutecaille Lorsque celle ci est rapide les circulus sont espaceacutes et la

zone correspondante est claire par contre quand elle est lente les circulus sont rapprocheacutes et

forment un anneau sombre Lrsquoensemble drsquoun anneau clair et drsquoun anneau sombre constitue

une zone annuelle de croissance correspondant agrave une anneacutee entiegravere de croissance Lorsque la

croissance srsquoarrecircte la reprise se marque par une ligne de discontinuiteacute nette appeleacutee annulus

(Fig42)

Fig 42 Structure microscopique des anneaux dans la reacutegion anteacuterieure basale (a) dans la

reacutegion basale-lateacuterale (b) et dans la reacutegion lateacuterale (c) drsquoun eacutecaille agrave leacutechelle dungt 1 an chez

Mugil cephalus acircgeacute de 6 ans captureacutes en mai 2013 dans le littoral occidental algeacuterien

Les observations faites sur les eacutecailles et les otolithes ont permis de deacuteterminer la cleacute acircge-

longueur ainsi que les paramegravetres de croissance des espegraveces eacutetudieacutees selon le modegravele de Von

Bertalanffy (1938)

Les deux tableaux suivants reacutesument la cleacute acircge longueur pour le Mugil cephalus en utilisant

deux meacutethodes directe drsquoestimation (scalimeacutetrie otolithomeacutetrie)

Gracircce agrave la lecture des piegraveces calcifieacutes lrsquoacircge individuel des Mugil cephalus a eacuteteacute estimeacute agrave

partir du nombre drsquoannuli vrais et deacutesigneacute par les signes conventionnels I II III hellip(Tesch

1968 in Philippart 1971) Le chiffre deacutesigne le nombre drsquoanneacutees de croissance entiegravere

(nombre drsquoannuli) le signe + symbolise la croissance au-delagrave du dernier annulus

Nous rappelons que les alevins du groupe 0+ et mecircme les juveacuteniles du groupe I+ nrsquoont pas eacuteteacute

captureacutes vu lrsquoengin de pecircche utiliseacute (Tab19 20)

Tab 19 Acircge du M cephalus dans le littoral occidental algeacuterien selon la longueur totale par

Acircge (anneacutee) I+ II+ III+ IV+ V+ VI+ VII+

Lt (cm) 221-239 23-289 29-35 373-465 49-535

Moyenne (cm) 235 246 323 397 510 536

Erreur standard 0682 0399 0906 085 0102 0

Lt (cm) 202-23 244-34 349-38 40-50 51-536

Moyenne (cm) 208 3002 370 4545 5103

Erreur standard 0629 097 048 084 068 0

Les reacutesultats obtenus par scalimeacutetrie et par otolithomeacutetrie nrsquoont pas montreacute de diffeacuterence

significative entre les deux meacutethodes pour M cephalus

2 Comparaison entre les reacutesultats de croissance de la meacutethode directe et ceux de la

meacutethode indirecte de deacutetermination de lrsquoacircge M cephalus

La figure 43 repreacutesente une comparaison entre les deux meacutethodes drsquoindentification drsquoacircge

chez le Mugil cephalus du littoral nord occidental algeacuterien

Au cours de la premiegravere phase laccroissement moyen annuel en longueur est entre 20cm et

30 cm Tandis quau cours de la seconde il est de 40cm agrave 50cm

Chez Mugil cephalus nous avons aussi deacuteceleacute deux phases de croissance La premiegravere phase

regroupe les individus des groupes dacircges II dont laccroissement moyen annuel en longueur

est entre 208 et 239 cm La seconde phase concerne les groupes dacircge 5 agrave 6 avec un

accroissement moyen annuel en longueur entre 51 et 536 cm

Les hormones sexuelles ralentissent la croissance celle ci diminue au fur et agrave mesure que

lrsquoacircge augmente mais les poissons croissent durant toute leur vie (Gerdeaux 1985 in

Pourriot et Meybeck 1995)

Fig 43 Comparaison des courbes de la croissance en longueur de M cephalus dans le littoral

occidental algeacuterien selon les groupes drsquoacircge agrave partir des observations des meacutethodes directes et

la meacutethode de (Von Bertalanffy)

En reacutesumeacute la croissance en longueur chez le M cephalus diminue avec lrsquoacircge Elle est tregraves

rapide chez les juveacuteniles et lente chez les adultes

Lrsquoapplication de lrsquoANOVA nrsquoa pas noteacute de diffeacuterence significative entre les reacutesultats obtenus

par les trois meacutethodes Scalimeacutetrie otolithomeacutetrie et Von Bertalanffy (p = 0072)

IV Discussion

Les reacutesultats obtenus dans la preacutesente eacutetude nous a permis drsquoestimer les paramegravetres de

croissances de Mugil cephalus avec des techniques reposent essentiellement sur leacutetude de la

structure en longueur de la population de M cephalus

Dans la premiegravere partie de ce chapitre nous avons utiliseacute deus logiciels FISAT II (sous

programme ELEFAN) et lrsquoanalyse des freacutequences de taille chez cette espegravece

Le modegravele de croissance utiliseacute est celui de Von Bertalanffy (1938) agrave cause de sa flexibiliteacute

qui ladapte agrave plusieurs types de croissances de loin le plus utiliseacute dans lestimation de la

croissance des poissons Son application dans ce preacutesent travail donne des valeurs plus

proches de celles observeacutees et aussi reste le modegravele le plus employeacute par les chercheurs en

halieutique

La longueur asymptotique Linfin par la meacutethode ELEFAN chez les deux sexes est identique elle

est estimeacutee agrave 5565 cm La valeur de K elle est de 033cman pour les femelles 027 cman

pour les macircles La valeur de t0 calculeacute est de -142 an pour les femelles et -170 an pour les

macircles

II III IV V VI VII

Age( an)

otolithomeacutetrie

scalimeacutetrie

Von Bertalanffy

Auteurs Reacutegion Linfin (cm) K (cman) t0 (an)

Thakur 1966 Inde 8962 015 02

Zaky-rafail 1968 Egypte 740 039 038

Okumus et basccedilinar 1997 Turquie 7188 025 -056

Aleleye-wokoma et al 2001 Nigeria 332 055 015

Vincent 2010 Mexique 6308 022 -064

Sahoo et al 2012 Inde 606 028 -074

Sarr et al 2012 Seacuteneacutegal

Fleuve

- 7344

7309 032 -003

Mili et al 2015 Tunisie

Barrage Bir Mchergu 5138 020 124

Barrage Joumine 6517 024 006

Mili et al 2015 Tunisie 7136 016 004

Preacutesent

Travail

Algeacuterie

Nord Occidental

5565 027 -170

5565 033 -142

Tab 22 Valeurs des coefficients (a) et (b) de la relation taille-poids du Mugil cephalus

dans diffeacuterentes zones drsquoeacutetudes

Paramegravetres a b Zone drsquoeacutetude Source

Mugil cephalus

105 2977 Inde Sahoo et al 2012

0014 288 Niegirea Aleleye-wokoma et al 2001

653710-6 3094 Turquie

Mer de marmara Erman 1959

441810-5 2896 Egypte Zaki rafail1968

0012 2779 Gregravece Koutrakis et Tsikliras2003

0023 2765 Inde Muran et al 2012

001 2940 Tunisie

Barrage Bir Mcherua Mili et al 2015

0005 3096 Tunisie

Barrage Jourmine Mili et al 2015

400middot10minus3 middot 2771 Mexique Espino-Barr et al 2016

0009 297 Algeacuterie

Littoral occidental Preacutesent travail

La comparaison des paramegravetres du modegravele de croissance de Von Bertalanffy estimeacutes pour

M cephalus avec drsquoautres auteurs et reacutegions est preacutesenteacutees dans le tableau 22

Dans lrsquoensemble pour les mugilideacutes et mises agrave part quelques exceptions la litteacuterature fournit

des tailles assez voisines les unes des autres (Mili et al 2015 Sahoo et al 2012)

La variabiliteacute du coefficient drsquoallomeacutetrie peut ecirctre expliqueacutee par lrsquoeffet combineacute de plusieurs

facteurs qui peuvent interagir tels que le nombre de poissons examineacutes les conditions du

milieu a et b sont des facteurs caracteacuteristiques du milieu et de lrsquoespegravece (Kraiem 1979)

dans cette eacutetude une allomeacutetrie minorate chez les M cephalus cela indique que le poids

croit relativement moins vite que la longueur nos reacutesultat est pratiquement identique a ceux

obtenus par (Harchouche 2006)

Drsquoacircpres King (1996a) si laquobraquo et inferieur agrave 3 le profil allomeacutetrique neacutegatif de la croissance

Il a souligneacute que lexposant (b) dans la relation longueur-poids des poissons est

habituellement 3 La valeur laquobraquo est tregraves proche de 30 mais varie entre 25 et 35 Si la valeur

laquobraquo pour le poisson est 3 le poisson se deacuteveloppe isomeacutetriquement sil est supeacuterieur agrave 3 le

poisson preacutesente une allomeacutetrie positive et sil est infeacuterieur agrave 3 le poisson preacutesente une

allomeacutetrie neacutegative (Tesch 1968) Les biologistes des pecircches ont eacutegalement deacuteclareacute que les

valeurs laquoaraquo et laquobraquo diffegraverent non seulement selon les espegraveces mais eacutegalement selon les

espegraveces selon le sexe le stade de maturiteacute les habitudes alimentaires etc (Qasim 1973a

Bal et Rao 1984)

Les coefficients de correacutelation obtenus sont voisins de 1 montrant ainsi une tregraves bonne

deacutependance entre les diffeacuterentes variables mesureacutees

En geacuteneacuteral les valeurs de la relation entre la longueur et le poids obtenues dans la preacutesente

eacutetude sont semblables agrave celles trouveacutees par dautres chercheurs (Tab 22)

Raiumls et Turki (1989) et Kraiumlem (1995) ont rapporteacute par ailleurs que les muges ont une

croissance plus rapide dans les lacs ou les reacuteservoirs drsquoeau douce qursquoen milieu marin En plus

des causes de variabiliteacute de la croissance sus indiqueacutees reacutesultante des facteurs biotiques et

abiotiques Gautier et Hussenot (2005) nrsquoexcluent pas lrsquoorigine geacuteneacutetique des stocks qui

influe sur la diffeacuterence de croissance de M cephalus

Ces diffeacuterences de croissance observeacutees pour les mulets sont tregraves probablement expliqueacutees par

lrsquoeffet de la tempeacuterature de la saliniteacute ainsi que par la quantiteacute de nourriture disponible la

densiteacute des populations la saison de pecircche et le stade de maturation Cependant des

diffeacuterences de croissance selon lrsquoorigine geacuteneacutetique des stocks ne sont pas agrave exclure (Gautier

et Hussenot 2005)

En effet ces facteurs agit essentiellement sur le deacuteveloppement embryonnaire sur

lrsquoincubation des œufs et sur la croissance des juveacuteniles (Djemali 2005) Ceci est en parfaite

concordance avec un meilleur meacutetabolisme ducirc agrave des tempeacuteratures annuelles de la surface de

notre zone drsquoeacutetude

Nos reacutesultats corroborent drsquoune part des eacutetudes se rapportant agrave la croissance relative de M

cephalus mais ils preacutesentent des diffeacuterences avec certains travaux drsquoautre part (Tab 2122)

Lrsquoacircge de M cephalus peut ecirctre deacutetermineacute en utilisant les deux meacutethodes directes de la

scleacuterochronologie parce que le nombre dannuli eacutetait coheacuterent entre ces 2 structures calcifieacutees

(otolithe et eacutecaille) Cependant chaque structure calcifieacutee a ses avantages et inconveacutenients

Cette meacutethode drsquoidentification drsquoacircge indique que les annulus des eacutecailles et otolithes sont

deacuteposeacutes en hiver Annuli dans les structures calcifieacutees sont geacuteneacuteralement formeacutes au cours de

la croissance lente peacuteriode ougrave les poissons sont agrave basse tempeacuterature et environnements de

mauvaise nutrition (Bilton et Robbins 1971)

Facteurs intrinsegraveques tels que ontogeacuteneacutetique changements le taux meacutetabolique la maturation

et la densiteacute de population ainsi que des facteurs extrinsegraveques comme lenvironnement

migratoire la disponibiliteacute de la nourriture et la tempeacuterature ont tous le potentiel dinfluencer

la croissance du poisson et le taux de deacutepocirct subseacutequent dannuli (Panfili et al 2002)

Al-Husaini et al (2001) et Hsu et Tzeng (2009) ont indiqueacute que la zone opaque des

otolithes sous microscopie agrave lumiegravere transmise est formeacute dans la peacuteriode de croissance lente

tandis que la zone translucide est formeacute dans la peacuteriode de croissance rapide en semi-tropicale

espegravece

Ibaacutentildeez-Aguirre et Gallardo-Cabello (1996) ont indiqueacute que les zones opaques des otolithes

le mulet se forment en hiver ou pendant la peacuteriode de frai tandis que les zones agrave croissance

rapide se forment en eacuteteacute quand les poissons se nourrissent activement et grandissent vite

Cette premiegravere eacutetude comparative de deacutetermination dacircge par les diffeacuterentes meacutethodes

(directes et indirectes) confirme qursquoil nrsquoy a pas de diffeacuterence significative entre les reacutesultats

de ces deux meacutethodes indiquant que ces deux meacutethodes peuvent ecirctre utiliseacutees pour lrsquoeacutetude de

lrsquoacircge de M cephalus

La concordance du nombre de classes drsquoacircges deacutetecteacutes par ces deux meacutethodes permet de

conclure que ces deux meacutethodes sont utiles pour lrsquoeacutetude de la dynamique des populations et

drsquoeacutevaluation des stocks de lrsquoespegravece

87 Conclusion

Conclusion

La croissance lineacuteaire est pratiquement la mecircme pour les deux sexes alors que la croissance

pondeacuterale est en faveur des macircles durant toute leur vie Lestimation de lacircge agrave lrsquoaide des

scleacuterochronologie a permis de distinguer 7 groupes dacircge pour lensemble des individus

Les reacutesultats obtenus pour la deacutetermination de lrsquoacircge de Mcephalus dans le littoral occidental

algeacuterien par les meacutethodes directe (scalimeacutetrie et lrsquootolithomeacutetrie) et par la meacutethode indirecte

sont similaires La concordance du nombre de classes drsquoacircges deacutetecteacutes par ces deux meacutethodes

permet de conclure que ces deux meacutethodes sont utiles pour lrsquoeacutetude de la dynamique des

populations et drsquoeacutevaluation des stocks de lrsquoespegravece

Quatriegraveme chapitre

Etude de la bioaccumulation des meacutetaux lourds (ETM)

et leur impact sur lrsquoespegravece Mugil cephalus du littoral

89 Contexte scientifique de la pollution

I Introduction

Les eacutecosystegravemes estuariens et cocirctiers sont des milieux de plus en plus affecteacutes par les activiteacutes

humaines Lrsquoindustrialisation et le deacuteveloppement urbain agricole ou touristique des villes en

zone cocirctiegravere sont les principales causes de lrsquoaugmentation de la pression exerceacutee sur ces

milieux (Bresler et al 2003 Huang et al 2007 Magni 2003 Rao et al 2007 Memet et

Buumllent 2012 Xuelu et Chen-tung 2012) De plus les rejets urbains et lrsquoutilisation de

lrsquooceacutean comme deacutepotoir peuvent mener agrave de hauts niveaux de pollution dans les eacutecosystegravemes

marins cocirctiers et estuariens (DrsquoAdamo et al 2008 Rao et al 2007 Smolders et al 2003)

Ce deacuteveloppement de lrsquoactiviteacute humaine et industrielle srsquoest longtemps poursuivi au deacutetriment

des cours drsquoeau en consideacuterant qursquoils pouvaient supporter tous les rejets industriels etou

urbains de maniegravere illimiteacutee Ce mode de gestion de lrsquoeau a eu pour conseacutequence une

accumulation de contaminants dans les seacutediments et dans les organismes marins dont le

transport le long de la chaicircne alimentaire repreacutesente un danger potentiel pour la santeacute humaine

(Boening 1999 Daby 2006)

Parmi ces polluants les eacuteleacutements traces meacutetalliques (ETM) repreacutesentent un groupe dangereux

pour le milieu aquatique agrave cause de leur reacutemanence leur toxiciteacute et leur tendance agrave la

bioaccumulation Certains de ces eacuteleacutements (Zn Cu) preacutesentent un caractegravere essentiel pour la

vie par contre drsquoautres (Cd Pb) nrsquoont agrave ce jour aucun rocircle biologique connu et ont une

toxiciteacute aveacutereacutee (Altindag et al 2005)

Ces polluants pieacutegeacutes dans les seacutediments et les matiegraveres en suspension peuvent sous certaines

conditions ecirctre relargueacutes dans la colonne drsquoeau et exercer des effets deacuteleacutetegraveres sur la faune

aquatique les ressources halieutiques mais eacutegalement sur les ecirctres humains Degraves lors il est

devenu indispensable drsquoeacutevaluer la qualiteacute de ces milieux aquatiques Dans ce sens depuis

quelques anneacutees de nombreuses eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees Celles-ci ont drsquoabord eacuteteacute meneacutees

drsquoun point de vue eacutecotoxicologique pour deacutetecter la preacutesence de polluants et eacutevaluer leurs

concentrations

Les problegravemes lieacutes agrave la contamination des milieux aquatiques par les ETM ont eacuteteacute tout

drsquoabord mis en relief dans les pays industrialiseacutes en raison de leur tissu industriel tregraves

important et diversifieacute

II Pollution du Milieu milieux littoraux

II11 Importance eacutecologique des milieux littoraux

Situeacutees agrave lrsquointerface entre terre et mer les zones cocirctiegraveres et estuariennes repreacutesentent des

zones de transition qui sont consideacutereacutees parmi les milieux les plus productifs de la planegravete

(McHugh 1967 Whittaker 1975 Costanza et al 1997) Lrsquohydrodynamisme particulier de

ces zones entraicircne la preacutesence de nombreux gradients qui varient spatialement agrave diffeacuterentes

eacutechelles de temps Les systegravemes cocirctiers et estuariens sont ainsi principalement caracteacuteriseacutes par

des variations spatiales des gradients de saliniteacute de turbiditeacute en oxygegravene dissous ainsi que

des variations temporelles du gradient de tempeacuterature (McLusky et Elliott 2004) Les

apports de nutriments issus des eaux de ruissellement des bassins versants permettent un

enrichissement naturel des eaux cocirctiegraveres Ces nutriments sont inteacutegreacutes dans les reacuteseaux

trophiques et soutiennent ainsi une forte productiviteacute (Teal et Teal 1962 Christensen et

Pauly 1998 Laffaille et al 2002) Ces eacutecosystegravemes participent plus globalement au

fonctionnement geacuteneacuteral de la biosphegravere en participant agrave la dynamique des eacutechanges gazeux et

en recyclant les nutriments en particulier lrsquoazote et le carbone gracircce agrave lrsquoactiviteacute intensive des

deacutetritivores et de la boucle microbienne Dans les milieux tidaux tempeacutereacutes la production

primaire est assureacutee par le phytoplancton et le microphytobenthos telles que les diatomeacutees ou

les cyanobacteacuteries par les macrophytes aquatiques comme les herbiers de zostegraveres ou les

ulves et par les veacutegeacutetaux associeacutes aux zones humides comme les marais intertidaux ou les

roseliegraveres Cette production est agrave lrsquoorigine de lrsquoabondance de consommateurs primaires en

particulier des crustaceacutes (amphipodes mysidaceacutes gammarideacutes) qui eux-mecircmes attirent de

nombreux carnivores Ces consommateurs secondaires sont repreacutesenteacutes principalement par

des inverteacutebreacutes zooplanctivores ou invertivores et poissons Les zones cocirctiegraveres et estuariennes

font fonction de nourricerie pour les juveacuteniles de nombreuses espegraveces de poisson Ces habitats

sont ainsi essentiels au recrutement des populations adultes qui sont largement exploiteacutees par

les pecircches commerciales (Becket al 2001 Costa et al 2002 Vasconcelos et al 2007)

Les estuaires servent eacutegalement de zones de reproduction pour certaines espegraveces de poissons

et de voie de passage obligatoire pour les poissons migrateurs amphihalins Enfin les vasiegraveres

intertidales et les marais saleacutes alimentent de nombreux oiseaux eacutechassiers canards oies

rapaces etc et servent de zone drsquohivernage pour certains oiseaux migrateurs (Fig43)

Fig 43 Flux de matiegraveres dans les milieux tidaux situeacutes entre la terre et la mer

(modifieacute de Reise 1985)

II12 Perturbations des milieux littoraux

Toutes les aires littorales ne sont pas drsquoimportance eacutequivalente (Pihl et al 2005) En effet

ces aires sont typiquement sujettes agrave une forte variabiliteacute environnementale naturelle qui peut

imposer un stress consideacuterable sur les organismes (Wedemeyer et al 1990) En milieu cocirctier

ou estuarien les organismes doivent faire face agrave des variations des facteurs environnementaux

comme la saliniteacute la turbiditeacute ou la disponibiliteacute en oxygegravene A ces facteurs drsquoorigine

naturelle srsquoajoutent des perturbations drsquoorigine anthropique En effet les estuaires et zones

cocirctiegraveres peuvent ecirctre consideacutereacutes comme les environnements les plus deacutegradeacutes subissant les

effets de lrsquoimplantation humaine depuis des siegravecles (Edgar et al 2000)

Plus de 60 de la population mondiale vit agrave moins de 60 km des cocirctes (Post et Lundin

1996) Les ameacutenagements qui en deacutecoulent ont conduit notamment agrave lrsquoendiguement des

marais ou poldeacuterisation qui entraicircne une perte importante drsquohabitats essentiels et

principalement au niveau des zones intertidales (McLusky et al 1992) Par exemple sur

lrsquoestuaire de la Seine 100 kmsup2 de zones intertidales ont disparu depuis 1850 (Dauvin 2008)

Parmi les activiteacutes anthropiques la pecircche est agrave lrsquoorigine drsquoeffets plus ou moins directs sur la

structure et le fonctionnement des eacutecosystegravemes estuariens Elle entraicircne des modifications

dans lrsquoabondance et la structure en taille et en acircge des populations cibleacutees mais eacutegalement des

organismes non cibleacutes (Blaber et al 2000) De plus la preacutesence de grands ports industriels

dans les aires littorales srsquoassocie agrave un important trafic fluvial et agrave des activiteacutes de dragage pour

la maintenance des chenaux de navigation Diffeacuterents ameacutenagements sont creacuteeacutes au sain des

zones portuaires afin de maintenir de bonnes conditions de navigation et de faciliter la

manutention portuaire et le stockage des marchandises Parmi les activiteacutes qui portent le plus

preacutejudice agrave la qualiteacute du milieu portuaire on trouve le dragage et la remise en suspension des

seacutediments lrsquoexploitation des terminaux et lrsquoactiviteacute de la reacuteparation navale Ces

ameacutenagements portuaires induisent de lourdes contraintes sur le fonctionnement eacutecologique

des estuaires et sont eacutegalement responsables de la disparition de grandes surfaces de zones

intertidales En particulier les dragages qui sont effectueacutes au moment de la construction du

port mais eacutegalement de faccedilon peacuteriodique pour enlever les seacutediments qui se sont accumuleacutes

dans les chenaux et les darses sont agrave lrsquoorigine de diffeacuterents effets sur lrsquoenvironnement Ils

induisent une hausse de la turbiditeacute suite agrave une remise en suspension des seacutediments

sousjacents anoxiques (Marchand 1993) et favorisent ainsi lrsquoapparition dans ces zones de

deacuteficit en oxygegravene dissous et la libeacuteration de contaminants potentiellement toxiques pieacutegeacutes

preacutealablement dans le compartiment seacutedimentaire En effet les zones cocirctiegraveres et estuariennes

repreacutesentent des zones de deacutepocirct pour une large varieacuteteacute de substances drsquoorigines naturelles ou

anthropiques (Kennish 1997) A lrsquointerface des zones continentales et oceacuteaniques les

seacutediments cocirctiers et estuariens jouent le rocircle de filtres et de reacuteservoirs pour les contaminants

mais sont aussi drsquoimportantes sources de contamination qui tendent agrave deacutegrader la qualiteacute de

ces habitats (Courrat et al 2009)

II13 Pollution de lrsquoenvironnement littoral

Le Gesamp (1983) deacutefinit la pollution marine comme lintroduction directe ou indirecte par

lhomme de substances ou deacutenergie dans le milieu marin (y compris les estuaires) lorsquelle

a des effets nuisibles tels que dommage aux ressources biologiques risques pour la santeacute de

lhomme entrave aux activiteacutes maritimes notamment la pecircche alteacuteration de la qualiteacute de leau

de mer du point de vue de son utilisation et deacutegradation de valeurs dagreacutement Cette

perturbation anthropique des milieux marins comprend la pollution chimique mais eacutegalement

la pollution bacteacuteriologique qui correspond agrave lrsquointroduction de germes qui prolifegraverent dans le

milieu et la pollution thermique repreacutesentant une modification des tempeacuteratures de lrsquoeau

A ceci srsquoajoutent les effets lieacutes aux apports de matiegraveres seacutedimentaires ou lrsquointroduction

drsquoespegraveces allochtones La pollution chimique est une pollution engendreacutee par des substances

chimiques normalement absentes ou preacutesentes dans lrsquoenvironnement dans des concentrations

naturelles plus faibles Elle peut ecirctre diviseacutee en deux types la pollution accidentelle et la

pollution chronique du milieu

II2 Types de pollution

De nombreux critegraveres ont eacuteteacute retenus afin de reacutealiser une classification des pollutions En

conseacutequence ce nrsquoest pas une entreprise aiseacutee car aucune ne peut prendre en compte la

totaliteacute des paramegravetres permettant leur discrimination de sorte qursquoaucune nrsquoest en

conseacutequence entiegraverement satisfaisante

Un des critegraveres les plus eacutevidents consiste agrave grouper les agents polluants selon leur nature On

distinguera donc des agents physiques (rayonnements ionisants reacutechauffement artificiel du

milieu ambiant ducirc agrave une source de chaleur technologique) chimique (substances mineacuterales

organiques ou encore de nature biochimique) enfin biologique (micro-organismes

pathogegravenes espegraveces exotiques invasives introduites artificiellement par lrsquohomme et en date

reacutecente apparition de nouveaux problegravemes lieacutes agrave la pollution de lrsquoespace rural par les OGM)

On peut encore classer les pollutions sur des critegraveres environnementaux en prenant en

consideacuteration le milieu (air eau et sol) ou le compartiment de lrsquoeacutecosphegravere affeacuterent

(atmosphegravere hydrosphegravere lithosphegravere)- dans lequel ils sont laquo mis et sur les bioceacutenoses

desquels ils exercent leurs perturbations

On peut aussi se placer drsquoun point de vue toxicologique et consideacuterer le milieu ou la maniegravere

par laquelle ils contaminent les organismes On distinguera ainsi selon la voie de

contamination des polluants par inhalation (voie respiratoire) par contact (voie percutaneacutee ou

transteacutegumentaire selon le type drsquoorganisme consideacutereacute) ou encore par ingestion (voie

trophique)En reacutealiteacute aucune de ces meacutethodes de classification nrsquoest vraiment satisfaisante car

une mecircme substance peut preacutesenter diverses modaliteacutes drsquoaction (Ramade 2011)

II3 Nature et source de pollution

31 Pollution domestique

Les principaux polluants apporteacutes sont salins (chlorure de sodium de reacutegeacuteneacuteration des reacutesines

eacutechangeuses drsquoions des adoucisseurs drsquoeau des fers agrave repasser ou des lavevaisselle)

tensioactifs (borates polyphosphates des deacutetergents) bacteacuteriologiques (Escherischia coli

Enteacuterocoques feacutecauxhellip) hormonaux (pilule anticonceptionnelle)

Outre les ions apporteacutes en solution la pollution domestique eacutemet des matiegraveres en suspension

en particulier organiques Il faut y ajouter les deacutechets de bricolage (solvants des peintures

huiles de vidangehellip) engrais et pesticides utiliseacutes agrave forte dose dans les jardins priveacutes (Gilli

ampal 2008)

32 Pollution des effluents urbains

Les deacutechets organiques sont les principaux polluants drsquoeau urbains Leur deacutegradation

consomme lrsquooxygegravene dissous dans lrsquoeau Les engrais engendrent des deacuteveloppements

drsquoalgues excessifs qui consomment aussi de lrsquooxygegravene dissous Lrsquohuile de vidange souvent

jeteacutee illeacutegalement dans les collecteurs drsquoeau pluviale et les meacutetaux lourds sont des polluants

courant Ils sont emporteacutes par les collecteurs vers les riviegraveres et les fleuves (Raven et al

2008)( Fig44)

Fig 44 Ruissegravelement urbain (Raven et al 2008)

33 Pollution industrielle

Diverse dans sa composition la pollution industrielle comprend des effluents liquides des

fuites de stockage ou de canalisations des reacutesidus solides qui souvent dans le passeacute ont eacuteteacute

utiliseacutes comme remblais Si les effluents liquides subissent aujourdrsquohui des traitements

speacutecifiques efficaces les fuites sont toujours difficiles agrave deacutetecter et agrave maicirctriser et lrsquoabandon

des sites donne des friches industrielles dont les sols sont pollueacutes et susceptibles de

contaminer les nappes qursquoils recouvrent Ainsi dans la valleacutee du Rhocircne une nappe couverte

par de tels remblais produit pour un syndicat alimentant 200 000 consommateurs des eaux

pollueacutees par du meacutethylbenzegravene et des solvants chloreacutes (Gilli et al 2008)

33 Pollution drsquoorigine agricole

Lrsquoagriculture peut produire une pollution ponctuelle comme les fuites de stockage des sous-

produits de lrsquoeacutelevage jus de fumiers ou drsquoensilage ou les fuites drsquoengrais ou de produits

phytosanitaires lors de la preacuteparation des solutions agrave eacutepandre ou lors du rinccedilage du mateacuteriel

De plus les engrais et pesticides eacutepandus constituent une source de pollution diffuse la

veacutegeacutetation et le sol constituant un reacuteservoir de polluants facilement mobilisable par lrsquoeau

drsquoinfiltration Cette pollution est mise en circuit lorsque les conditions meacuteteacuteorologiques sont

deacutefavorables par exemple lorsqursquoune pluie de 30 mm suit lrsquoeacutepandage Drsquoautre part si le stade

pheacutenologique de la culture nrsquoest pas consommateur drsquoazote le stock accumuleacute dans le sol sera

intact au moment de la pluie Ainsi lrsquoeacutepandage de lisier de vache en peacuteriode de neige dans le

Haut-Doubs se traduit par un pic de pollution dans les eaux souterraines karstiques sous-

jacentes alors que le mecircme apport sur la prairie en cours de croissance est eacutecrecircteacute La solution

est drsquoaccroicirctre la capaciteacute des fosses des agriculteurs afin qursquoils puissent stocker leurs

effluents hivernaux et de les former aux bonnes pratiques environnementales Par ailleurs le

sol est un reacuteacteur qui deacutegrade les moleacutecules initialement utiliseacutees sur les cultures et certains

produits phytosanitaires peuvent srsquoy transformer (exemple lrsquoaceacutetochlore qui se transforme en

acide sulfonique et en acide oxalinique) (Gilli et al 2008)

II4 Types de polluants chimiques

41 Meacutetaux

Les meacutetaux sont naturellement preacutesents dans les roches et minerais de la croucircte terrestre

geacuteneacuteralement sous la forme drsquooxydes de carbonates de silicates ou de sulfures Une partie

des meacutetaux preacutesents dans les seacutediments cocirctiers provient donc de lrsquoalteacuteration de ces roches et

de lrsquoeacuterosion du bassin versant Drsquoautres pheacutenomegravenes tels que le volcanisme les feux de

biomasse et les sources thermales contribuent au rejet de meacutetaux dans lrsquoenvironnement

(Rocher 2003) A ces apports naturels se sont ajouteacutes les meacutetaux eacutemis agrave la suite des activiteacutes

humaines exploitation des gisements et utilisation des meacutetaux dans de nombreux secteurs

drsquoactiviteacute (meacutetallurgie fonderie incineacuteration des deacutechets combustion des mateacuteriaux fossiles

et des carburants eacutepandage de produits phytosanitaires et de fertilisants en agriculture) Les

meacutetaux sont preacutesents dans la colonne drsquoeau et les eaux interstitielles sous forme drsquoions libres

de complexes inorganiques et organiques dissous ou sont lieacutes aux particules en suspension

Les effets toxiques des meacutetaux ainsi que leur comportement au sein du milieu aquatique

(mobiliteacute biodisponibiliteacute) vont deacutependre en grande partie de leur speacuteciation qui correspond

agrave leur reacutepartition en diffeacuterentes espegraveces formes ou phases (solubles etou insolubles) (Boust

et al 1999) La fraction reacuteactive du seacutediment regroupe les particules susceptibles de relarguer

les eacuteleacutements meacutetalliques quelles contiennent lors dune remise en suspension du seacutediment

etou de la modification dun ou de plusieurs paramegravetres biogeacuteochimiques (modification de

lactiviteacute bacteacuterienne du potentiel doxydoreacuteduction du pHhellip) (Di Toro et al 1990 Cooper

et Morse 1998 Huerta Diaz et al 1998 Simpson et al 2000) Certains meacutetaux sont

essentiels pour les organismes vivants (Cu Zn Co Fe Mn NiCr V Se As) et

indispensables agrave certaines fonctions biologiques mais lrsquoaugmentation de leur concentration

peut aboutir agrave des pheacutenomegravenes de toxiciteacute sur les organismes Pour drsquoautres eacuteleacutements tels que

lrsquoAg le Cd le Hg et le Pb ce caractegravere essentiel nrsquoa pas eacuteteacute deacutetecteacute (Mason et Jenkins

1995) Ils entraicircnent des effets biologiques deacuteleacutetegraveres agrave de tregraves faibles concentrations et

repreacutesentent donc des substances consideacutereacutees comme prioritaires pour la surveillance du

milieu marin (Reacuteseau National dObservation de la qualiteacute du milieu marinRNO)

42 Hydrocarbures aromatique polycycliques ( HAPs)

Les hydrocarbures sont des produits naturels composeacutes uniquement drsquoatomes de carbone et

drsquohydrogegravene Ils sont dans des conditions normales de tempeacuterature et de pression solides

(paraffine) liquides (essences peacutetrole etc) ou gazeux (meacutethane butane etc) Au sein de

cette famille les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) composeacutes drsquoau moins deux

cycles aromatiques fusionneacutes occupent une place particuliegravere en raison de leurs proprieacuteteacutes

toxiques (Iarc 1983 Baumann 1989 NTP 1999) Seize HAP ont eacuteteacute deacutefinis comme

polluants organiques prioritaires par lrsquoAgence pour la Protection de lrsquoEnvironnement des

Etats-Unis (EPA US) (Keith et Teillard 1979) Les proprieacuteteacutes physico-chimiques desHAPs

deacutependent de la structure et de la masse moleacuteculaire des composeacutes et conditionnent leur

distribution dans lrsquoenvironnement

Les HAPs sont rejeteacutes pregraves des raffineries ou dans les ports (pollution tellurique) et

eacutegalement en haute mer par le deacuteversement des eaux de ballast des peacutetroliers ou

accidentellement apregraves naufrage (pollution peacutelagique) (Marteil 1974) Le trafic maritime

mondial est le facteur le plus important de pollution par les HAPs Environ deux millions de

tonnes de ces composeacutes aromatiques peuvent ecirctre rejeteacutees par deacuteballastage chaque anneacutee sans

compter les nombreux accidents de navigation responsables de la perte en mer de pregraves drsquoun

million de tonnes de peacutetrole suppleacutementaires (Marteil 1974)

43 Polluants organiques persistants

Les polluants organiques persistants (POP) sont des composeacutes organiques qui agrave des degreacutes

divers reacutesistent agrave la deacutegradation photolytique chimique ou biologique principalement par

voie bacteacuterienne Les POP sont souvent halogeacuteneacutes et se caracteacuterisent par une faible solubiliteacute

dans lrsquoeau et une solubiliteacute eacuteleveacutee dans les lipides Ils persistent dans lenvironnement

srsquoaccumulent dans les tissus des organismes vivants agrave travers la chaicircne alimentaire et

preacutesentent le risque drsquoentraicircner des effets indeacutesirables sur les organismes vivants De par ces

proprieacuteteacutes de persistance et de bioaccumulation ces moleacutecules ont tendance agrave se deacuteplacer sur

de tregraves longues distances et se deacuteposer loin des lieux deacutemission typiquement des milieux

chauds (agrave forte activiteacute humaine) vers les milieux froids (en particulier lArctique) Les POPs

au contraire des HAPs ou meacutetaux nrsquoexistent pas naturellement et proviennent de produits

chimiques industriels et de sous-produits de certaines combustions et proceacutedeacutes de lindustrie

chimique Ils comprennent les PolyChloroBipheacutenyle (PCB) dont 7 congeacutenegraveres sont

particuliegraverement persistants et preacutesents dans lrsquoenvironnement (congeacutenegraveres 28 52 101 118

138 153 180) les pesticides les plus nocifs dont le dichlorodipheacutenyltrichloroeacutethane (DDT)

les dioxines et les furannes

II5 La pollution en Meacutediterraneacutee occidentale

Le littoral de la Meacutediterraneacutee occidentale est en industrialisation constante Il devient le siegravege

dune pollution inquieacutetante pour les ressources futures et pour la santeacute du consommateur de

produits marins

- agrave de fortes concentrations de polluant il peut y avoir atteinte directe et destruction des

espegraveces

- agrave des concentrations subleacutetales certaines substances tels que les meacutetaux lourds les

pesticides les hydrocarbures sont accumuleacutes par les organismes et les concentrations

augmentent aux diffeacuterents niveaux des chaicircnes alimentaires

- agrave des concentrations tregraves faibles qui apparemment naltegraverent pas la productiviteacute des espegraveces

il peut y avoir des perturbations profondes mais perceptibles seulement agrave long terme par

trouble des relations inter-espegraveces

Chez de nombreux organismes ces relations sont reacutegies par des composeacutes chimiques qui

eacutemis dans le milieu controcirclent les reacuteflexes de nutrition de reproduction etc La preacutesence de

polluants peut bloquer leur synthegravese ou empecirccher quils soient perccedilus

La pollution par les meacutetaux et les hydrocarbures preacutesente des dangers certains pour la

Meacutediterraneacutee agrave court et long terme (Donnier 2007)

II6 La pollution des eaux marines en Algeacuterie

LrsquoAlgeacuterie pays meacutediterraneacuteen est toucheacutee ces derniegraveres anneacutees par ce problegraveme de pollution

Lrsquourbanisation est lrsquoune des tendances fortes de lrsquooccupation de lrsquoespace littoral algeacuterien

Crsquoest un espace lineacuteaire eacutetroit voire fragiliseacute les wilayas situeacutees sur le littoral couvrent

45 000 Km2 et 125 M drsquohabitants y vivent (1999) soit 43 de la population sur 19 du

territoire national

Cette forte pression humaine qui le plus souvent srsquoexplique par des consideacuterations

socioeacuteconomiques geacutenegravere de fortes pollutions multiformes (organique chimique thermique

acteacuteriennehellip) qui ont neacutecessairement un impact sur lrsquoorganisation de la vie des organismes

aquatique (Lieutaud 2003)

Cet espace est le support de nombreuses activiteacutes humaines activiteacutes balneacuteaire nautique

(port de commerce plaisance) commerciale ou militaires (Mers El Keacutebir) Beaucoup de

grandes villes littorales ont leurs deacutecharges situeacutees non loin de la mer et les nuisances

olfactives sont notoires crsquoest le cas de la deacutecharge drsquoOued Smar agrave Alger (Lieutaud 2003)

Le littoral algeacuterien est ceintureacute par un ensemble de complexe industriel de tailles et de

productions tregraves varieacutees peu drsquoentre eux sont doteacutes de stations de deacutetoxicologie mais on peut

penser qursquoagrave lrsquoavenir ces entreprises doteront de telles installations ne serait-ce que pour

consolider leur image de marque (Boutiba 2003)

Cette littoralisation de lrsquohabitat et des activiteacutes de lrsquoHomme marqueacute par une certaine

anisotropie srsquoaccompagne drsquoune touristisation (terme proposeacute par Rognant in Lieutaud

2003) croissante la conjonction de lrsquourbanisation du deacuteveloppement des activiteacutes et de la

touristisation contribue agrave une artificialisation des paysages de plus en plus grandes (Lieutaud

En Algeacuterie les rejets sont responsables des principaux apports Les concentrations maximales

de Hg et de Ni se situent agrave Skikda Annaba Oran et Alger et du mercure a eacuteteacute releveacute agrave Alger

(Talebet al 2007 Soualili 2008)

Les eaux useacutees sont lrsquoune des causes majeures si ce nrsquoest la plus importante source de

deacutegradation de lrsquoeacutecosystegraveme marin cocirctier algeacuterien Ces eaux useacutees chargeacutees pour lrsquoessentiel

de matiegraveres organiques de matiegraveres en suspension de deacutetergents et des huiles lubrifiantes

geacutenegraverent des pollutions organiques et chimiques Cette situation est aggraveacutee par le deacuteficit en

traitement des eaux avant leur rejet en mer dans la plupart des cas La quasi-totaliteacute des eaux

drsquoeacutepuration sont soit inopeacuterationnelles ou fonctionnant par intermittence ou partiellement Le

deacuteficit du preacutetraitement dans les entreprises et lrsquoabsence de prise en charge que pose

lrsquoeacutelimination des boues drsquoeacutepuration compliquent la situation Ces rejets se reacutepandent au greacute

des courants et vents et provoquent ainsi un deacuteseacutequilibre biologique du milieu marin

Lrsquoenquecircte initieacutee par le bureau drsquoeacutetude laquo Geacutenie et Environnement raquo sur la situation de

traitement des eaux useacutees en milieux urbains en Algeacuterie a permis de recenser 46 stations de

traitement pour 15 000000 drsquohabitants dont 14 sont fonctionnelles avec un taux de couverture

de 63 des besoins nationaux Ces stations inopeacuterantes (agrave lrsquoarrecirct) sont au nombre de 32 pour

une capaciteacute de traitement pour 1718333 habitants soit un taux de couverture de 12 des

besoins nationaux (Ghodbani 2001)

Lors des grandes crues les oueds (Tafna Mactaa Cheacutelif) qui se jettent directement dans le

bassin algeacuterien y charrient plusieurs millions de tonnes de meacutetaux lourds des pesticides et des

deacutesherbants qui srsquoaccumulent dans les seacutediments marins ougrave srsquointroduisent dans les chaicircnes

alimentaires (Boutiba et al1996)

Selon le rapport national sur leacutetat de lenvironnement eacutetabli en 2000 laquochaque anneacutee environ

100 millions de tonnes dhydrocarbures transitent pregraves des cocirctes algeacuteriennes et 50 millions de

tonnes sont chargeacutees agrave partir des ports nationauxraquo Dapregraves un rapport de lOrganisation des

Nations Unies pour le Deacuteveloppement Industriel (ONUDI) 12 000 tonnes de peacutetrole sont

deacuteverseacutees annuellement dans la reacutegion cocirctiegravere lors des deacuteballastages et 10 000 tonnes

envahissent la mer lors des chargements au niveau des ports

Une eacutetude sur les ports et le littoral algeacuteriens financeacutee par le Programme dAssistance

Technique pour la Protection de lEnvironnement Meacutediterraneacuteen (METAP) et reacutealiseacutee en

1994 avait eacutetabli un diagnostic de leacutetat de lenvironnement exigeacute par les dispositions de

Marpol 73-78 que lAlgeacuterie a ratifieacutee en 1988 Ses chiffres portent sur une autre eacutechelle et

sont donc diffeacuterents des preacuteceacutedents 500 millions de tonnes dhydrocarbures et 400 000

tonnes de produits chimiques transitent chaque anneacutee agrave bord de 8 300 navires le long des

cocirctes du Maghreb Dans la mecircme eacutetude les services compeacutetents avaient alors recenseacute sur les

10 ans 88 accidents le long des cocirctes algeacuteriennes avec un deacuteversement de 52 000 tonnes de

produits En raison de la preacutesence drsquoactiviteacutes peacutetroliegraveres en Algeacuterie les seacutediments portuaires

et cocirctiers preacutesentent de fortes concentrations en hydrocarbures peacutetroliers totaux ainsi qursquoen

HAP (Tab 23)

Tab 23 Concentrations drsquohydrocarbures peacutetroliers totaux (HPT)

dans les seacutediments portuaires en Algeacuterie

Ports HPT en mg kg ps

Oran 1500-17000

Arzew 930-8600

Beacutethioua 67-940

Mostaganem 1600-8800

Teacutenegraves 680-990

Alger 1900-31000

Bejaiumla 140-260

Jijel 180-430

Ancien port de Skikda 450-2000

Nouveau port de Skikda 79-120

Annaba 130-6200

On note aussi que le deacuteballastage des huiles et lubrifiants des bateaux se pratique agrave proximiteacute

du littoral sans controcircle seacuterieux les ports algeacuteriens sont sous-eacutequipeacutes en matiegravere de stations de

deacuteballastage Il est freacutequent de constater la preacutesence de mazout et autres produits

hydrocarbures sur les plages Mais il ny a jamais eu de mareacutees noires ni de deacuteversements de

produits chimiques spectaculaires

Lrsquoindustrie algeacuterienne domineacutee par les activiteacutes peacutetrochimique chimique sideacuterurgique et

aujourdrsquohui agroalimentaire srsquoest concentreacutee dans la bande littorale ou lrsquoon recense plus de 50

des uniteacutes industrielles nationales La zone algeacuteroise concentre agrave elle seule 38 des uniteacutes

industrielles du pays Le Cadastre des deacutechets reacutealiseacute par le Ministegraveres de lrsquoAmeacutenagement du

Territoire et de lrsquoEnvironnement (MATE) met en eacutevidence la preacutesence en zone littorale de

786 uniteacutes industrielles 21 zones drsquoactiviteacutes 13 zones industrielles 14 sabliegraveres 27 carriegraveres

et 91 industries agrave risque (Grimes 2010) (Tab 24)

Tab 24 Principales sources de la pollution industrielle des wilayas littorales

(Grimes 2010) (D Domestique ndash I Industrielle)

wilayas

Littorales

Source de Pollution Industrielle

Tlemcen

ALZINC (DndashI)

Beacuteni Saf

Ciment Ferphos Sabliegravere Terga (D)

Oran Peacutetrochimie ENGI Alzofer EMB Fertalge (D)

Mostaganem

Soachlore Giplait Megisserie Papier Sucre Agro-alimentaire (D-I)

Chlef PMI-PME Alufer Alumetal Papier verrerie (D)

Tipaza PMI-PME Alufer Alumetal Papier verrerie (D)

Corps gras Agroalimentaire Papier Cosmeacutetique Centrale eacutelectrique

Tannerie Hydrocarbures (I-D)

Boumerdegraves

Laiterie Agroalimentaire Aluminium Meacutedicaments Centrale eacutelectrique (D-

Tizi-Ouzou

Abattoirs Agroalimentaire Laiterie Huilerie Electroindustrie Cotonniegravere (D-

Bejaiumla

Agro-alimentaire Corps gras Emballage

Hydrocarbures Naphtal (I-D)

Conserverie Agroalimentaire Verre Centrale eacutelectrique Tannerie (D)

Skikda Peacutetrochimie Centrale eacutelectrique Gaz industriels (I-D)

Annaba

Agro-alimentaire Ferphos Ferrovial Arcelor Mittal Centrale eacutelectrique

engrais azoteacutes et phosphateacutes (I-D)

El Kala

Conserverie Agroalimentaire Galvatube Acieacuterie Centre drsquoenfutage (D)

II7 Les sources de pollution marine implanteacutees sur le littoral ouest algeacuterien

Lrsquousine drsquoeacutelectrolyse de zinc de Ghazaouet (Metanof)

La cimenterie de Beni-Saf

La zone industrielle drsquoArzew consideacutereacutee comme lrsquoun des plus importants ports

peacutetroliers drsquoAlgeacuterie agrave qui srsquoajoute le complexe de liqueacutefaction du gaz (GNL)

Au niveau de Mostaganemplusieurs complexes sont implanteacutes

La CELPAP Entreprise Nationale de la Cellulose et du Papier situeacutee en

bordure du golfe

LrsquoENASUCRE Entreprise Nationale de Sucre situeacutee dans la partie ouest de

laville sur la route nationale drsquoOranMostaganem

La SAAC Socieacuteteacute Algeacuterienne drsquoAccumulateurs (uniteacute de fabrication des

accumulateurs agrave plomb) situeacutee dans la partie Sud-est de la ville

Les rejets non traiteacutes se font directement en mer de ces complexes auxquels

srsquoajoutent les rapports telluriques provenant des complexes agrave lrsquointeacuterieur du pays

(complexe de papier Saida complexe teacuteleacutephone Tlemcen industrie du textile

Au niveau de Tlemcen

Lrsquoindustrie agro-alimentaire

agriculture Mascara etc (Boutiba et al 2003)

Toutes ces menaces sont encore plus graves si lrsquoon considegravere le fait trop souvent occulteacute ou

sous - estimeacute que la Meacutediterraneacutee est une mer pratiquement fermeacutee dont le rythme de

renouvellement de ses eaux est de lrsquoordre de 80 ans Cela signifie que toute cette dureacutee doit

srsquoeacutecouler pour qursquoune goutte drsquoeau pollueacutee doit ecirctre remplaceacutee par une goutte drsquoeau pure)

(Boutiba et al 2003)

Le littoral ouest algeacuterien nrsquoeacutechappe pas agrave cette pollution et fait parties des zones

eacutecologiquement fragiles en Meacutediterraneacutee

III La pollution par les meacutetaux lourds Meacutetaux lourds

III1 Deacutefinition des meacutetaux lourds

La notion de meacutetaux lourds est apparue lorsque les premiers biologistes ont cherche a

caracteacuteriser les proteacuteines qui contenaient du soufre Les sels solubles dans lrsquoeau du plomb du

mercure et du cadmium ajoutes a une solution aqueuse drsquoune proteacuteine conduisaient a la

formation de preacutecipites volumineux et tregraves denses dus a une combinaison solide entre les

fonctions soufreacutees de ces proteacuteines et ces ions meacutetalliques selon la reacuteaction suivante

2 [Proteacuteine-SH] + M++ rarr [Proteacuteine]-S-M-S-[Proteacuteine] (Picot 2002)

SH fonction soufreacutee de la proteacuteine (S = soufre H = hydrogegravene)

M++ forme ioniseacutee divalente du meacutetal lourd (Hg++ pour le mercure Pb++ pour le plomb et

Cd++ pour le cadmium) Les proprieacuteteacutes neacutefastes du mercure du plomb et du cadmium a

savoir grande affiniteacute pour le soufre forte bioaccumulation dans les chaines alimentaires et

importante toxiciteacute pour de nombreux ecirctres vivants (microbes plantes animaux Homme) se

retrouvent aussi chez certains autres eacuteleacutements comme le thallium lrsquoargent ou lrsquoorhellip tous

reconnus toxiques mais qui ne doivent pas ecirctre classes parmi les ≪ Meacutetaux lourds ≫ terme

uniquement reacuteserve au mercure au plomb et au cadmium (Picot 2002)

Le rapport drsquoinformation au Senat franccedilais ≪ Les effets des meacutetaux lourds sur

lrsquoenvironnement et la santeacute raquo (Rapport no 261 Senat franccedilais 2001) indique

≪ Lrsquoappellationmeacutetaux lourds est cependant une appellation courante qui nrsquoa ni fondement

scientifique niapplication juridique ≫Crsquoest pourquoi la classification des meacutetaux lourds est

souvent discuteacutee

La contamination des eacutecosystegravemes aquatiques par les ETM un seacuterieux problegraveme

drsquoenvironnement de plus en plus inquieacutetant Dans certains eacutecosystegravemes aquatiques ces

produits chimiques peuvent ecirctre agrave lrsquoorigine de la disparition de certaines espegraveces animales

etou veacutegeacutetales et par voie de conseacutequence entraicircner le dysfonctionnement de la chaicircne

trophique (faible biodiversiteacute) Les meacutetaux sont preacutesents dans tous les compartiments de

lrsquoeacutecosystegraveme aquatique dans le monde (eau seacutediment faune et flore) (Langstone et al

1999) Selon Forstner et Wittman (1981) ainsi qursquoAmiardTriquet et Amiard (2008) une

fraction importante des meacutetaux lourds preacutesents dans lrsquoenvironnement aquatique est associeacutee

drsquoune maniegravere reacuteversible aux seacutediments superficiels

Geacuteneacuteralement on considegravere que la classe drsquoeacuteleacutements traces meacutetalliques (ETM) regroupe

nombre de meacutetaux de transition tels que le plomb le cuivre le zinc le mercure etc qui

preacutesents agrave lrsquoeacutetat naturel dans lrsquoenvironnement un certain nombre drsquoentre eux participent au

fonctionnement de processus biologiques

La pollution due aux activiteacutes de lrsquohomme a augmenteacute consideacuterablement la concentration de

certains de ces eacuteleacutements traces qui deviennent alors des polluants Certains meacutetaux lourds

sont toxiques au-delagrave drsquoune concentration seuil geacuteneacuteralement deacutepasseacutee du fait de la pollution

Drsquoautres le sont sous certaines formes chimiques (Picot 2002)

Normalement dans les eacutecosystegravemes aquatiques naturels ces eacuteleacutements sont preacutesents agrave de

faibles teneurs (agrave lrsquoeacutetat de traces en μgl moins de 01) dans les sols les seacutediments les eaux

de surface et les organismes vivants (Alloway et Ayres 1997 Callender 2003)

Pour eacutevaluer lrsquoimpact drsquoun meacutetal lourd dans lrsquoenvironnement la seule preacutesence nrsquoest pas

suffisante Cet impact est potentiel si le meacutetal donneacute se trouve agrave des niveaux des

concentrations anormalement eacuteleveacutees par rapport au fond geacuteochimique (Alloway et Ayres

Ces derniegraveres deacuteceacutenies la preacutesence de meacutetaux lourds agrave des concentrations supeacuterieures aux

charges naturelles est devenue un problegraveme de plus en plus preacuteoccupant II faut en imputer la

rapide croissance deacutemographique une urbanisation accrue lexpansion des activiteacutes

industrielles de la prospection et de lexploitation des ressources naturelles lextension de

lirrigation et la propagation dautres pratiques agricoles modernes ainsi que labsence de

reacuteglementations concernant lrsquoenvironnement (Land-Based Activities 2010)

Ces eacuteleacutements traces meacutetalliques ont des effets tregraves diffeacuterents sur le milieu vivant Quelques-

uns sont neacutecessaires pour les organismes ils sont dits laquo essentiels raquo bien qursquoagrave des fortes

concentrations ils peuvent ecirctre nocifs pour les organismes Parmi ces eacuteleacutements qui sont

essentiels (micronutriments) et dont lrsquoabsence entrave le fonctionnement ou empecircche le

deacuteveloppement drsquoun organisme on trouve le Fer le Manganegravese le Zinc et le Cuivre pour les

plantes et les animaux Par ailleurs le Cobalt le Chrome et le Selenium sont essentiels

seulement pour les animaux alors que Mo est un micronutriment pour les veacutegeacutetaux Ces

eacuteleacutements constituent des enzymes et proteacuteines qui sont tregraves importantes dans les processus

meacutetaboliques des organismes (Alloway et Ayres 1997) Selon ces auteurs si ces eacuteleacutements

essentiels se trouvent ecirctre en fortes concentrations ils peuvent devenir toxiques pour les

organismes

III2 Origine des ETM

Dans les sciences de lrsquoenvironnement sont qualifieacutes de ETM souvent de faccedilon abusive

lrsquoensemble des meacutetaux et meacutetalloiumldes preacutesents agrave lrsquoeacutetat de traces quelles que soient leurs

masses molaires Aujourdrsquohui lrsquoappellation drsquolaquo eacuteleacutements traces meacutetalliques raquo (ETM) qui

regroupent les meacutetaux et meacutetalloiumldes dont la teneur est infeacuterieure agrave 1mgg-1 dans le seacutediment

est preacutefeacutereacutee agrave celle de meacutetaux lourds par la plupart des scientifiques (Duffus 2002) Compte

tenu de la toxiciteacute des ETM il importe den connaicirctre la source et de savoir ce quils

deviennent dans lenvironnement sachant que les ETM qui entrent dans lenvironnement

aquatique proviennent agrave la fois de sources naturelles et de sources anthropogegravenes (DellrsquoAnno

et al 2003 Chatterjee et al 2007 Tranchina et al 2008)

21 Origine naturelle

Les eacuteleacutements traces meacutetalliques sont naturellement preacutesents dans les roches et la croucircte

terrestre en faibles concentrations (fond geacuteochimique) (˂ 110 ppm dans les sols) (Sigg et al

1992) (Tab 25) Ainsi dans la croucircte terrestre ces eacuteleacutements sont normalement preacutesents agrave de

faibles teneurs chacun nrsquoexceacutedant pas 01 de la composition totale de celle-ci (Alloways et

Ayres 1997 Callender 2003)

Tableau 25 Concentration (microgg) de quelques ETM dans la croucircte terrestre

Meacutetaux lourds Croucircte terrestre

Ces faibles concentrations en ETM constituent le fond geacuteochimique drsquoun certain

environnement Bien connaicirctre le fond geacuteochimique est essentiel pour eacutevaluer la

contamination en ETM car leur seule preacutesence nrsquoest pas suffisante lrsquoimportant eacutetant de tenir

compte de concentrations anormalement eacuteleveacutees par rapport au fond geacuteochimique (Alloway

et Ayres 1997) Parmi les importantes sources naturelles des ETM pour lrsquohydrosphegravere citons

lactiviteacute volcanique lalteacuteration des continents et les incendies de forecircts (Rocher 2003

Spencer et MacLeod 2002) La contribution des volcans peut se preacutesenter sous forme

deacutemissions volumineuses mais sporadiques dues agrave une activiteacute explosive ou deacutemissions

continues de faible volume reacutesultant notamment de lactiviteacute geacuteothermique et du deacutegazage du

magma (Zoller 1984) Par ailleurs il faut noter que lrsquoatmosphegravere eacutetant une voie de transfert

privileacutegieacutee de nombreux contaminants meacutetalliques (cas en particulier du mercure du

cadmium et du plomb via les preacutecipitations) on considegravere que la contamination meacutetallique est

ubiquiste En conseacutequence on peut consideacuterer que toute matrice en eacutequilibre avec

lrsquoatmosphegravere (cas de lrsquoeau de mer) a un niveau de concentration en meacutetaux supeacuterieur agrave celui

qursquoelle avait aux eacutepoques preacuteindustrielles Degraves lors dans le milieu marin et estuarien on ne

mesurera donc jamais directement un bruit de fond geacuteochimique mais plutocirct dans les zones

les moins contamineacutees un niveau de reacutefeacuterence actuel

22 Origine anthropique

De par leur utiliteacute les eacuteleacutements traces meacutetalliques ont de tous temps eacuteteacute utiliseacutes par lrsquohomme

(par exemple Pb Sn et Hg pour la fabrication de miroirs sels de chrome pour le tannage des

peaux Zn dans la protection contre la corrosion Ni et Cd dans les accumulateurs des

batteries Pb dans les carburants) Ces ETM obtenus par extraction et transformation de

minerais qui en contiennent naturellement sont alors plus ou moins mobiliseacutes et peuvent se

retrouver dans le milieu aquatique Lrsquoentreacutee des ETM dans lrsquoenvironnement aquatique peut

ecirctre le reacutesultat soit de deacuteversements effectueacutes directement dans les eacutecosystegravemes marins et dans

les eaux douces suite agrave des rejets ponctuels (station drsquoeacutepuration sites miniers installations

industrielles) soit dun cheminement indirect comme dans le cas des deacutecharges segraveches et

humides et du ruissellement agricole (Novotny 1995 MacFarlane et Burchett 1999

Kamau 2002 Praveena et al 2010) Ainsi les socieacuteteacutes industrielles (industries miniegraveres

industries de meacutetallurgie raffinerie etc) grandes productrices et consommatrices de meacutetaux

relarguent dans lrsquoenvironnement des quantiteacutes consideacuterables drsquoeacuteleacutements toxiques tels que Pb

Zn Cd Ni Cu etc En dehors de ces industries les activiteacutes agricoles (engrais pesticides)

portuaires mais aussi les quantiteacutes croissantes de deacutechets domestiques constituent des sources

anthropiques non neacutegligeables (Nriagu et Pacyna 1988 Quentin 2001) Ces contaminants

finissent par se retrouver plus ou moins rapidement dans les milieux aquatiques ougrave les

seacutediments qui sont les lieux de stockage des contaminants peuvent ecirctre fortement pollueacutes

surtout en zones industrialiseacutees etou urbaines Le tableau 26 reacutesume les principales sources

anthropiques des meacutetaux dans lrsquoenvironnement

Tab 26 Sources des ETM eacutetudieacutes dans lrsquoenvironnement

(Dean et al 1972 Martin et al 1979 Ross 1994 Baize 1997 Meybeck et al 2007)

1 Les mines et les fonderies de meacutetaux

a) Terrils et reacutesidus ndash contamination par

lixiviation et eacuterosion eacuteolienne (Cd Hg Pb)

b) Reacutesidus disperseacutes par les eaux ndash

contamination des sols suite aux crues

inondations etc (Cd Pb) c) Transport des

minerais (Cd Pb)

d) Fonderie ndash contaminations dues aux

poussiegraveres et aeacuterosols (Cd Pb)

e) Industrie du fer et de lrsquoacier (Cu Ni Pb) f)

Traitement des eaux (Zn Cu Ni Cr Cd)

2 Les industries

a) Plastiques (Co Cr Cd)

b) Textiles (Zn Al)

c) Microeacutelectronique (Cu Ni Cd Zn)

d) Traitement du bois (Cu Cr)

e) Raffineries (Pb Ni Cr)

3 Les retombeacutees atmospheacuteriques

a) Sources urbainesindustrielles dont

incineacuterateurs et eacutelimination des deacutechets (Cd

Cu Pb)

b) Industries pyro-meacutetallurgiques (Cd Cr Cu

Mn Ni Pb Zn)

c) Gaz drsquoeacutechappements automobiles (Mo Pb)

d) Combustion des carburants fossiles (dont

les centrales eacutenergeacutetiques) (PbZn Cd)

4 Lrsquoagriculture

a) Engrais (ex Cd Mn et Zn dans certains

engrais phosphateacutes)

b) Lisiers (ex Cu dans des lisiers de porcs et

de volailles Mn et Zn dans certains lisiers de

ferme)

c) Chaulage (Pb)

d) Pesticides (Cu Mn et Zn dans les

fongicides Pb utiliseacutes dans les vergers)

e) Eaux drsquoirrigation (Cd Pb)

f) Corrosion des meacutetaux (Fe Pb Zn)

5 Les deacutepocircts de deacutechets sur les sols

a) Boues drsquoeacutepuration (Cd Cr Cu Mn Ni Pb

b) Percolacirct des deacutecharges (Cd Fe Pb)

c) Tas de ferrailles (Cd Cr Cu Pb Zn)

d) Feux cendres etc (Cu Pb)

3 Importance et toxiciteacute des ETM

En principe certains meacutetaux comme aussi les autres eacuteleacutements peuvent ecirctre essentiels pour un

organisme par exemple une plante ou un animal ou ecirctre laquo non neacutecessaires raquo (Bliefert et

Perraud 2011)

31 Meacutetaux essentiels

Ont un comportement diversifieacute On entend par lagrave des meacutetaux dont lrsquoorganisme a besoin dans

des concentrations bien deacutetermineacutees srsquoil veut vivre laquo normalement raquo- sainement-et qui

doivent lui ecirctre fournis par la nourriture Le fait qursquoun eacuteleacutement soit essentiel ou non deacutepend de

sa participation ou non agrave des reacuteactions biochimiques dans lrsquoorganisme correspondant

(Bliefert et Perraud 2011)

32 Meacutetaux non neacutecessaires

Ces meacutetaux ne sont pas neacutecessaires agrave la vie mais ils perturbent souvent le cours normal des

processus meacutetaboliques mecircme agrave lrsquoeacutetat de traces agrave lrsquoexception de faibles doses toleacuterables de

tels meacutetaux ont souvent un effet toxique (Bliefert amp Perraud 2011)

Fig 45 Relation dose effet drsquoeacuteleacutements essentiels (par exemple Zn Cu) et non neacutecessaires

(par exemple Cd Pb) (Bliefert et Perraud 2011)

4 Distribution des ETM dans le milieu aquatique

Lrsquoeacutecosystegraveme aquatique sert drsquohabitat et de source de nourriture pour de nombreuses espegraveces

eacutecologiquement et eacuteconomiquement importantes Il est composeacute drsquoeacuteleacutements abiotiques (lrsquoeau

et les seacutediments) et drsquoeacuteleacutements biotiques (la faune et la flore) Suite agrave leur entreacutee dans les

eacutecosystegravemes aquatiques les ETM se reacutepartissent dans tous les compartiments (eau seacutediment

faune et flore) et se trouvent dans les fractions solubles colloiumldales et particulaires

principalement sous forme de cations meacutetalliques (Langstone 1999 Reyms-Keller et al

1998 Du Laing et al 2009a)

41 ETM dans les organismes aquatiques

Leau transporte les ETM et les insegravere dans les chaicircnes alimentaires (algues poisson etc)

Mecircme si les meacutetaux lourds sont le plus souvent preacutesents agrave leacutetat de trace ils nen restent pas

moins des micropolluants tregraves dangereux puisque leur toxiciteacute se deacuteveloppe par

bioaccumulation dans les organismes ce qui entraicircne leur concentration dans un faible volume

(Defew et al 2005 Raju et al 2010) En regravegle geacuteneacuterale plus un eacuteleacutement est concentreacute

dans lrsquoenvironnement plus il lrsquoest dans les organismes filtreurs bien qursquoil existe des

exceptions comme par exemple le cuivre pour lequel les moules possegravedent un systegraveme de

reacutegulation (Chiffoleau 2001)

Dans les eacutecosystegravemes aquatiques les cineacutetiques et niveaux de contamination des producteurs

primaires (veacutegeacutetaux) sont deux paramegravetres importants agrave eacutetudier car ils influencent la

contamination des organismes de niveau trophique supeacuterieur Neacuteanmoins il est difficile de

deacuteterminer si les veacutegeacutetaux extraient un eacuteleacutement agrave partir du seacutediment etou de la fraction

dissoute dans la colonne drsquoeau Il semblerait cependant que les teneurs meacutetalliques soient

geacuteneacuteralement plus importantes dans les parties au contact du seacutediment que dans celles au

contact de lrsquoeau (Ribera et al 1996)

Srsquoagissant des poissons la voie branchiale et le processus concomitant de

respirationosmoreacutegulation constituent les principales voies drsquoabsorption des ETM (Waite et

al 1988) Mecircme si la contribution respective de chacune de ces deux voies est difficile agrave

quantifier il est important de signaler le tregraves faible taux drsquoassimilation lors de la digestion (lt

5 ) de la plupart des ETM (Environnement Canada 2003)

La contamination par ingestion ne pourra donc se reacuteveacuteler importante que pour des organismes

ayant un comportement alimentaire qui les expose agrave des niveaux de contaminants eacuteleveacutes

Ainsi compte tenu du fait que les seacutediments accumulent les concentrations les plus eacuteleveacutees et

les charges les plus importantes dans les eacutecosystegravemes dulccedilaquicoles (Hynes 1990)

lrsquoingestion de seacutediment et de nourriture contamineacutes repreacutesente une voie de contamination

importante pour les poissons eacutevoluant dans des milieux impacteacutes par les meacutetaux (Kovalsky et

al 1967 Emery et al 1981 Swanson 1982 1983 et 1985) Les espegraveces de poissons

benthiques se nourrissant drsquoorganismes benthiques et eacutevoluant agrave la surface des seacutediments sont

donc celles qui sont les plus susceptibles drsquoaccumuler de larges quantiteacutes de meacutetaux

contrairement aux espegraveces peacutelagiques (Ribera et al 1996)

42 Speacuteciation des ETM en milieu aquatique

La reacutepartition drsquoun meacutetal selon ses diffeacuterentes formes est communeacutement appeleacutee speacuteciation

(Stumm et Morgan 1996) Celle-ci a eacuteteacute deacutefinie par Ureacute et Davison (2002) comme la

description des diffeacuterentes espegraveces formes ou phases sous lesquelles un eacuteleacutement est preacutesent

De maniegravere plus explicite la speacuteciation est tout simplement la distribution drsquoun eacuteleacutement

suivant des espegraveces chimiques deacutefinies dans un systegraveme donneacute (composition isotopique eacutetat

dlsquooxydation complexes organiques et inorganiques complexes organomeacutetalliques

complexes macromoleacuteculaire) En milieu aquatique naturel les ETM existent sous forme

dissoute ou particulaire et srsquoassocient aux diffeacuterentes espegraveces chimiques en solution Ils

forment des complexes avec de nombreux ligands (organiques et inorganiques) ou

srsquoadsorbent sur des surfaces mineacuterales le meacutetal dissous sous la forme ionique dite libre

subsiste alors en faible proportion (Fig 46)

Les eaux de surface contiennent un meacutelange de cations majeurs de ligands inorganiques (OH

Cl SO4 2- HCO3- PO4 3-) et organiques (substances humiques et fulviques) en solution

De plus les eacuteleacutements dissous sont en contact avec les particules du sol des seacutediments ou

matiegraveres en suspension qui agissent comme des surfaces drsquoeacutechange complexes Le

comportement drsquoun meacutetal dans un eacutecosystegraveme aquatique (Fig46) deacutepend donc des conditions

physico-chimiques du milieu et il peut exister sous diffeacuterentes formes reacuteparties entre la phase

dissoute et la phase particulaire (Buffle 1988 Stumm et al 1996)

bull ion libre hydrateacute

bull complexeacute par des ligands organiques etou inorganiques

bull adsorbeacute sur des colloiumldes ou particules inorganiques (FeOOH Fe(OH)3 oxydes debull

Mn Ag2S argiles) et organiques

Fig 46 Illustration des principales interactions entre les eacuteleacutements traces meacutetalliques

et les diffeacuterents ligands influenccedilant la speacuteciation des meacutetaux en milieu aquatique

(Buffle 1988)

5 Caracteacuteristiques toxicologiques des ETM

Les meacutetaux lourds peuvent ecirctre plus ou moins toxiques pour les organismes et il existe des

espegraveces plus ou moins toleacuterantes ou reacutesistantes Certains meacutetaux (Na K Ca Mg As Cr Co

Cu Fe Mn Mo Ni Se Si Sn V et Zn) sont consideacutereacutes comme essentiel pour les ecirctres

vivants alors que drsquoautres qualifieacutes de non essentiels (Hg Ag Cd et Pb) agrave lrsquoinverse des

preacuteceacutedents nrsquoont aucun rocircle biologique actuellement connu (Foumlrstner et Wittmann 1979)

La toxiciteacute des ETM dans le milieu aquatique deacutepend de nombreux facteurs et peut se traduire

par lrsquoapparition drsquoeffets pathologiques allant des perturbations meacutetaboliques au cancer

(Calow 1994) Ainsi les meacutetaux lourds peuvent induire un grand nombre de manifestations

toxiques au niveau de nombreux organes comme le rein le foie le tractus digestif lrsquoappareil

cardio-vasculaire les os le systegraveme reproducteur le systegraveme nerveux Srsquoil a eacuteteacute observeacute chez

lrsquohomme (dernier maillon de la chaicircne trophique) des affections telles que le saturnisme

(Chiffoleau 2001 Fairbrother et al 2007) des dysfonctionnements urinaires avec le

cadmium des retards de croissance chez le phytoplancton avec le cuivre des perturbations sur

la spermatogenegravese du poisson avec le plomb et lrsquoarsenic des effets canceacuterigegravenes ou

mutagegravenes ont eacuteteacute noteacutes avec As Cd Cr Co Ni (Hartwig et al 2002 Chen et White

2004) Comme nous venons de le voir de maniegravere tregraves intuitive on comprend quagrave terme

lhomme qui peut se trouver agrave tous les eacutechelons du cycle de reacutepartition des ETM dans

lenvironnement va en absorber par diffeacuterentes voies et devenir lui-mecircme reacuteservoir de meacutetaux

lourds avec des conseacutequences probables sur sa santeacute

51 Effets agrave lrsquoeacutechelle moleacuteculaire

Le caractegravere ubiquiste des processus oxydants et leur implication possible en tant que facteurs

de toxiciteacute ont susciteacute des recherches dans le domaine de lrsquoeacutecotoxicologie La formation

drsquooxydants et le deacuteficit en antioxydants eacutetant des signes avant-coureurs potentiels de toxiciteacute

ces paramegravetres constituent des indicateurs preacutecoces drsquoune agression toxique Le stress

oxydant deacutefini comme un deacuteseacutequilibre entre les systegravemes pro-oxydants et antioxydants en

faveur des premiers (Sies 1986) va entrainer un ralentissement de la croissance un

brunissement et si le stress est trop important la mort de lrsquoorganisme (Marcato 2007)

Drsquoautre part certains auteurs suggegraverent que les ETM pourraient agir directement par fixation

sur les groupements phosphate de lrsquoADN et catalyser une reacuteaction drsquohydrolyse de la liaison

sucre-phosphate dont la manifestation directe serait lrsquoapparition de cassures mono ou

bicateacutenaires (Lin et al 1993 Stearns et al 2005)

52 Effets agrave lrsquoeacutechelle cellulaire et subcellulaire

La cellule est luniteacute biologique fondamentale la plus petite or les ETM peuvent entraicircner sa

deacutegeacuteneacuterescence Les ETM (plomb cadmium et nickel) peuvent perturber le fonctionnement

de la cellule par blocage des eacutechanges membranaires et des reacuteactions enzymatiques (Assouan

et al 2007) et des meacutecanismes de reacuteparation de lrsquoADN (Hartwig et al 1994 1998

Hartwig et Schwerdtle 2002)

53 Effets au niveau des tissus et organes

Toutes les proteacuteines contenant du soufre de structure ou de fonction sont susceptibles de

fixer des ETM ce qui explique que lrsquoimpact pathologique des meacutetaux lourds peut se

manifester au niveau de tous les organes et de toutes les fonctions Il a eacuteteacute ainsi observeacute des

atteintes respiratoires (Monleau et al 2006) une diminution du nombre des globules rouges

et une aneacutemie (Suez 2010) une hausse de la pression sanguine et une acceacuteleacuteration du rythme

cardiaque (Fardel et al 2010) une atteinte du tubule proximal qui se traduit principalement

par une proteacuteinurie et une amino-acidurie (Griswold et McIntosh 1973 Bentley et al

1985)Il apparaicirct donc que les meacutecanismes par lesquels les ETM exercent une action toxique

sont divers et fonction de la maniegravere dont ils sont absorbeacutes de lrsquoorganisme consideacutereacute (espegravece

sexe acircge) et de la concentration dans un organe cible (Rand et al 1995 Amiard-Triquet

et Rainbow 2009)

6 Meacutecanisme drsquoexcreacutetion des meacutetaux

Parallegravelement aux eacutetapes de peacuteneacutetration et de reacutepartition des contaminants au sein de

lrsquoorganisme de nombreux meacutecanismes physiologiques et biochimiques contribuent agrave les

eacuteliminer Tous les organismes aquatiques piegravegent des meacutetaux en quantiteacutes importantes mais

pour beaucoup drsquoespegraveces lrsquoexcreacutetion des meacutetaux accumuleacutes nrsquoest pas neacutegligeable Les quatre

processus principaux sont la deacutefeacutecation la perte via la surface permeacuteable la deacutesorption

passive et les granules drsquoexpulsion (Phillips et Rainbow 1994) Lrsquoorgane drsquoexcreacutetion des

meacutetaux est le rein

Les meacutetaux stockeacutes dans les granules peuvent ecirctre perdus agrave travers le tractus alimentaire sous

forme de fegraveces (Rainbow 1990 Wang et Fisher 1997) Lrsquoeacutegestion par les fegraveces est le

processus dominant pour la deacutecontamination meacutetallique (Simkiss et al 1982 Wang et al

1995) Ces meacutetaux preacutesents dans les lysosomes ou les spheacuterocristaux sont excreacuteteacutes par

exocytose du contenu vacuolaire par eacutepanchement de podocytes reacutenaux dans le tractus

urinaire A cette voie principale via le rein srsquoajoute la voie trans-teacutegumentaire par synthegravese du

byssus ou de la coquille ou encore par les gamegravetes lors de la ponte (Cossa et Lassus 1989

Wang et Fisher 1998b)

7 Situation geacuteneacuterale des meacutetaux en Meacutediterraneacutee

La Meacutediterraneacutee est une mer semi-fermeacutee chaude et saleacutee entoureacutee de trois continents les

apports atmospheacuteriques et telluriques sont donc importants Sa superficie est de 251012 m2

alors que son bassin versant repreacutesente 181012 m2 Le rapport des surfaces bassin versant

sur mer est donc de 07 alors qursquoil est de 03 pour lrsquooceacutean mondial Cet effet du bassin versant

reste toutefois infeacuterieur agrave ce que subit la mer Noire ougrave le rapport des surfaces respectives

atteint 44 Le renouvellement de sa masse drsquoeau superficielle ne se fait complegravetement que par

le deacutetroit de Gibraltar en 70 agrave 100 ans (Casas 2005) Le renouvellement lent de ces eaux en

font un bassin de concentration pour les pollutions deacutechets macroscopiques hydrocarbures

meacutetaux lourds etc

Toutes ces caracteacuteristiques font de la Meacutediterraneacutee une mer particuliegraverement fragile et

vulneacuterable (Albakjaji 2011)

Espace convoiteacute le littoral meacutediterraneacuteen est le siegravege de nombreuses activiteacutes eacuteconomiques

(pecircche industrie agriculturehellip) comprend de nombreuses capitales et grandes

agglomeacuterations cocirctiegraveres Vingt-deux pays sont les riverains de cette mer en Europe au

Moyen-Orient et en Afrique du Nord (Fig 47) qui comptent plus de 450 millions reacutesidants en

1996 et lrsquoon estime que ce chiffre passera agrave 520ndash570 millions en 2030 pour atteindre

approximativement 600 millions en lrsquoan 2050 et eacuteventuellement plus de 700 millions agrave la fin

du 21egraveme siegravecle (AEE 1999)

Fig 47 Pays riverains de mer Meacutediterraneacutee avec leurs zones cocirctiegraveres (couleur beige sombre)

et les principaux bassins versants en lignes pointilleacutees bleu)

(PAMPNUE-CARPB 2009)

Parmi les problegravemes de lrsquoenvironnement meacutediterraneacuteen lrsquoaccent a eacuteteacute mis sur le

deacuteveloppement du littoral lrsquourbanisation la pollution et la surexploitation du littoral Mais les

grands fonds de la mer Meacutediterraneacutee sont consideacutereacutes par certains auteurs comme figurant

parmi les milieux drsquoeaux profondes les plus lourdement atteints au monde tout en eacutetant les

zones les moins connues au plan de la biodiversiteacute (UNEP-MAP RACSPA 2010) le risque

existe qursquoune perte importante de biodiversiteacute se produise avant que les scientifiques nrsquoaient

le temps de documenter son existence (Briand 2003 Cartes et al 2004)

A lrsquoheure actuelle un tiers de la population meacutediterraneacuteenne soit quelque 145 millions de

personnes est concentreacute sur la cocircte eacutetroite un chiffre qui devrait doubler drsquoici 2025 Cette

pression deacutemographique en essor constant est renforceacutee par le tourisme On estime que les

135 millions de touristes qui ont visiteacute la reacutegion en 1996 vont passer agrave 235ndash300 millions par

an au cours des vingt prochaines anneacutees Or lrsquointense urbanisation et lrsquoessor touristique

consideacuterable constituent drsquoimportantes menaces de pollution 101 sites critiques cocirctiers sont

ainsi menaceacutes pour la plupart par des pollutions drsquoorigine tellurique Par ailleurs le transport

maritime en Meacutediterraneacutee a connu un essor important entre 1997 et 2006 avec une hausse de

50 de la capaciteacute deacuteployeacutee dans les ports meacutediterraneacuteens passant de 2 565 agrave 3 815 millions

de DWT (poids en lourd) et une hausse de 58 du transit passant de 312 millions agrave 492

millions de DWT Cette forte progression reacutesulte essentiellement des flux commerciaux

internationaux et reacutegionaux euro-meacutediterraneacuteens de biens et de lrsquoaugmentation de la taille des

navires Le nombre drsquoaccostages a augmenteacute de 14(de 220 665 agrave 252 538) et celui du transit

de 20 (de 8 169 agrave 9 812 passages) pour une taille des navires qui a progresseacute drsquoenviron

30 (UNEP-MAP RACSPA 2010)

En conseacutequence au lessivage naturel des sols et agrave lrsquoeacuterosion eacuteolienne srsquoajoutent les apports

(ou rejets) lieacutes aux activiteacutes industrielles agricoles et urbaines du bassin versant De plus les

apports atmospheacuteriques inclus dans la circulation atmospheacuterique peuvent venir de reacutegions

exteacuterieures au bassin versant Europe du Nord et reacutegions sahariennes ce qui repreacutesente une

forte pression et une grande menace pour le milieu marin en Meacutediterraneacutee (Fig 48)

Fig 48 Les pressions sur le littoral (Source Plan Bleu 2009)

Les pays ont identifieacute dans le cadre du Programme drsquoactions strateacutegiques (PAS) du PNUE

131 laquopoints chauds de pollutionraquo le long du littoral meacutediterraneacuteen (Fig 48) (PAMPNUE

2010) Ces laquopoints chaudsraquo sont des sources de pollution ponctuelles ou des zones cocirctiegraveres

pollueacutees qui peuvent affecter la santeacute humaine les eacutecosystegravemes la biodiversiteacute la durabiliteacute

ou lrsquoeacuteconomie

Sur ces laquopoints chaudsraquo 26 sont urbains 18 sont industriels et 56 sont mixtes (urbains

et industriels) Par ailleurs 59 zones sensibles (zones marines menaceacutees de devenir des

laquopoints chaudsraquo) ont eacutegalement eacuteteacute identifieacutees le long du littoral meacutediterraneacuteen Toutes ces

pressions ont conduit agrave la deacutegradation de la qualiteacute de lrsquoenvironnement dans certaines zones

cocirctiegraveres Lrsquoeffet sur lrsquoenvironnement en haute mer Meacutediterraneacutee demeure toutefois incertain

PAMPNUE 2010)

Fig 49 Points chauds de pollution le long du littoral meacutediterraneacuteen

(PAMPNUE-MED POL 2010)

Les premiegraveres mesures fiables drsquoeacuteleacutements traces reacutealiseacutees en 1983 ont montreacute des profils

verticaux tregraves diffeacuterents en Meacutediterraneacutee de ceux mesureacutes dans les oceacuteans Atlantique et

Pacifique (Ruiz-Pino et al 1990 Ruiz-Pino et al 1990 Ruiz-Pino et al 1991) Dans ces

deux oceacuteans pour le zinc et le cadmium par exemple les profils verticaux srsquoapparentaient agrave

ceux des eacuteleacutements nutritifs agrave savoir de tregraves faibles concentrations en surface et une

augmentation progressive en profondeur En Meacutediterraneacutee ces meacutetaux traces sont plus

concentreacutes dans les couches supeacuterieures que dans les couches infeacuterieures ougrave ils restent en

quantiteacute relativement stable Ces profils particuliers en Meacutediterraneacutee ont eacuteteacute interpreacuteteacutes par un

eacutetat non stationnaire les apports superficiels eacutetant plus forts que le transfert vertical par

lrsquoactiviteacute biologique et les mouvements hydrologiques

Cette caracteacuteristique a permis aux chercheurs danalyser avec plus de faciliteacute leacutevolution de la

concentration des meacutetaux traces (mercure cadmium plomb cuivre et zinc) provenant de

latmosphegravere et des riviegraveres dus pour lessentiel aux activiteacutes humaines (Ruiz-Pino et al

1990Ruiz-Pino et al 1990 Ruiz-Pino et al 1991)

Les concentrations de meacutetaux dans la chair des mollusques bivalves et les autres organismes

servent souvent drsquoindicateur pour eacutevaluer la pollution marine les bivalves accumulant les

polluants dans leurs tissus jusqursquoagrave des niveaux eacuteleveacutes en fonction de la pollution biologique

preacutesente dans le milieu marin Sur une peacuteriode plus reacutecente la comparaison des niveaux de

contamination meacutetallique trouveacutes dans le cadre des reacuteseaux de surveillance permettent

drsquoobserver les diffeacuterences entre la Meacutediterraneacutee (reacuteseau RNO peacuteriode 1991-1996 et reacuteseau

RINBIO campagne 1998 et 2000 valeur ajusteacutee pour un indice de condition (IC rapport du

poids sec de chair sur le poids sec de coquille) de 0124 mgkg-1 ps) lrsquoAtlantique et la

Manche (Tab 26)

Dans cette eacutetude quatre meacutetaux ont eacuteteacute choisis (le cadmium le plomb le cuivre et le zinc)

Pourquoi distinguer ces quatre meacutetaux Pour les deux premiers il y a drsquoune part une raison

historique Les premiers biochimistes ont distingueacute ces deux meacutetaux en raison de leur affiniteacute

avec le soufre qui permettait drsquoidentifier les proteacuteines laquo qui preacutecipitent lourdement raquo ou

donnent facilement des sels (sels de mercure sels de plomb etc) De plus ils se transportent

et changent de forme chimique ils ont une conductiviteacute eacutelectrique eacuteleveacutee qui expliquent leur

utilisation dans de nombreuses industries Enfin ils preacutesentent une certaine toxiciteacute pour

lrsquohomme entraicircnant notamment des leacutesions neurologiques plus ou moins graves En effet

contrairement aux deux preacuteceacutedents les deux autres meacutetaux agrave savoir le zinc et le cuivre sont

indispensables au deacuteroulement des processus biologiques et deviennent toxiques qursquoau-delagrave

drsquoun certain seuil (Casas 2005)

Tab 26 Comparaison des concentrations pour les 5 meacutetaux eacutetudieacutes chez les mollusques

bivalves des deux reacuteseaux de surveillance franccedilais Concentrations exprimeacutees en mgkg -1 de

poids sec de chair (RNO 1974-2004 Andral amp Stanisiere 1999 Andral et al 2001)

Hg (mgkg-1)

Moy Min-

Pb (mgkg-1)

Moy Min-

Cd (mgkg-1)

Moy Min-Max

Cu (mgkg-1)

Moy Min-

Zn (mgkg-1)

Moy Min-

Meacutediterraneacutee

003-06

003-173

01-346

23-297

47-371

Atlantique

001-030

001-25

218 06-

40-407

RNO Manche 01

001-047

001-60

161 04-

30-289

RINBIO 1998 02

01-050

42-145

852-788

RINBIO 2000 01

005-034

01-585

52-183

1161-032

Ainsi il est agrave noter que les niveaux sont sensiblement du mecircme ordre de grandeur hormis

pour les maximums qui se retrouvent dans tous les cas plus importants en Meacutediterraneacutee

(RNO Meacutediterraneacutee) qursquoen Atlantique ou Manche mettant en eacutevidence des dispariteacutes

importantes sur l littoral franccedilais

Une autre eacutetude reacutealiseacutee sur la moule bleue Mytillus galloprovincialis dans plusieurs zones de

Meacutediterraneacutee a montreacute globalement que les concentrations de cadmium (Cd) de plomb (Pb)

et de mercure (Hg) sont relativement eacuteleveacutees dans les environs de zones urbaines ou

industrielles compareacutees agrave celles releveacutees dans les zones rurales situeacutees loin des sources

anthropiques de pollution (Tab 27)

Tab 27 Trace de meacutetaux contenus dans la moule bleue Mytillus galloprovincialis

dans plusieurs zones de Meacutediterraneacutee

Lieu Concentration Reacutefeacuterences

Baie drsquoIzmir

Cd11 μgg ph

Pb 136 μgg ph

Zn 279 μgg ph

Tuncer et Yaramaz 1982

Cocircte portugaise

Cd 125μgg ph

Zn 542 μgg ph

Coimbra et al 1999

Mer Tyrrheacutenienne

Cd 023-077 μgg ps

Pb 119-429 μggps Conti et Cecchetti 2003

Lagon de Venise

Cd 005-465 μgg ps

Pb 618-8026μgg ps

Conti et Cecchetti 2003

Mer Egeacutee -Turquie

Cd 004-052 μgg ph

Pb 049-172 μgg ph

Sunlu 2006

Baie de Mali Ston

(Est Adriatique)

Cd 115 μgg ps

Hg 015 μgg ps

Pb 109 μgg ps

Kljatovic-Gaspic et al

Golfe de Taranto

(mer ionienne)

Cd 023-077 μgg ps

Pb 119-424 μgg ps

Cardelicchio et al 2008

Baie drsquoOran

Cd 067μgg ph

Pb 15 μgg ph

Zn 8929 μgg ph

Rouane et al 2012

Note Ps poids sec Ph poids humide

8 Biodisponibiliteacute des ETM

La biodisponibiliteacute drsquoune substance en geacuteneacuterale et drsquoun polluant en particulier a eacuteteacute deacutefinie

comme la fraction de la quantiteacute totale de ce dernier preacutesent dans le biotope qui est absorbable

par des producteurs (veacutegeacutetaux) consommateurs (animaux) etou deacutecomposeurs

(champignons bacteacuteries) et qui peut donc ecirctre preacuteleveacutee dans le biotope par un organisme

consideacutereacute et ecirctre transfeacutereacutee stockeacutee et meacutetaboliseacutee par ce dernier Il convient toutefois

drsquoexclure de la fraction reacuteputeacutee biodisponible celle qui transite dans le tube digestif des

animaux sans ecirctre utiliseacutee

La notion de biodisponibiliteacute est particuliegraverement importante pour les eacuteleacutements toxiques

(meacutetaux et meacutetalloiumldes tel lrsquoarsenic par exemple) car selon leur eacutetat chimique ils sont plus

ou moins assimilable sans omettre le fait que toutes choses eacutegales par ailleurs cet eacutetat joue un

rocircle majeur dans la toxiciteacute drsquoun eacuteleacutement La forme chimique sous laquelle se preacutesente un

meacutetal donneacute conditionne les risques qursquoil preacutesente pour les organismes exposeacutes et pour les

eacutecosystegravemes (Ramade 2011)

9 Bioaccumulation des meacutetaux lourds dans les tissus mous des poissons

La bioaccumulation regroupe tous les processus par lesquels un contaminant va pouvoir entrer

dans un organisme ecirctre modifieacute par des pheacutenomegravenes de meacutetabolisation puis ecirctre stockeacute ou

excreacuteteacute dans lrsquoenvironnementTous ces pheacutenomegravenes vont eacutegalement conditionner les

perturbations plus ou moins deacuteleacutetegraveres des fonctions biologiques (Boudou et Ribeyre 1989a

b) La bioaccumulation des contaminants va ecirctre particuliegraverement influenceacutee par leurs

proprieacuteteacutes physico-chimiques elles-mecircmes soumises agrave lrsquoinfluence des facteurs abiotiques du

milieu Elle est eacutegalement deacutependante du meacutetabolisme propre agrave chaque organisme En effet la

reacutepartition des eacuteleacutements dans les organes comme les transferts entre les organes les processus

drsquoexcreacutetion et les effets toxiques vont ecirctre deacutependants de la forme physico-chimique de

lrsquoeacuteleacutement de la forme de stockage des contaminants et de la physiologie de lrsquoorganisme (Ney

amp Van Hassel 1983)

La bioaccumulation des meacutetaux non essentiels amegravene agrave une intoxication des organismes

pouvant affecter les organes et les fonctions physiologiques (Oliveira Ribeiro et al 2000

2002) Les meacutetaux essentiels comme le Zn le Cu le Mn et le Mg ont des fonctions

physiologiques mais peuvent ecirctre toxiques au-delagrave drsquoune certaine concentration (Rietzler et

al 2001) Les eacuteleacutements traces meacutetalliques vont pouvoir ecirctre stockeacutes sous forme de deacutepocircts

granuleux constitueacutes de couches concentriques dans le cytoplasme Ils peuvent eacutegalement

preacutecipiter sous formes de sels mineacuteraux insolubles (ex seacuteleacuteniure de mercure) Enfin ils

peuvent ecirctre pris en charge par des proteacuteines de faible poids moleacuteculaire comme les meacutetallo-

thioneacuteines localiseacutees au niveau des branchies du foie des reins de lrsquointestin et en faible

quantiteacute dans le sang Ces proteacuteines assurent ainsi la reacutegulation des concentrations

intracellulaires de diffeacuterents eacuteleacutements meacutetalliques essentiels ou non (Hamilton et Mehrle

1986) Ce sont surtout lrsquoAg le Cd le Cu le Hg et le Zn qui seront pris en charge par ces

proteacuteines (Boudou amp Ribeyre 1989)

Par ailleurs les branchies apportent une information essentielle quant agrave la contribution de la

voie directe (respiration) dans la contamination de lrsquoindividu De mecircme lrsquoanalyse du tractus

gastrointestinal peut apporter des informations sur la contribution de la nourriture (voie

indirecte) dans lrsquoexposition du poisson Enfin les eacuteleacutements traces preacutesentent peu drsquoaffiniteacute

pour les muscles excepteacute pour des eacuteleacutements lipophiles comme le mercure En revanche des

concentrations importantes des muscles en drsquoautres eacuteleacutements peuvent ecirctre reacuteveacutelatrices drsquoune

contamination deacutejagrave importante

La reacutepartition du contaminant dans les diffeacuterents organes pour des conditions preacutecises

drsquoexposition reacutevegravele une laquo typologie raquo plus ou moins speacutecifique dont lrsquoanalyse fine permet

drsquoexpliquer par exemple les tendances drsquoeacutevolution des pheacutenomegravenes au niveau de

lrsquoorganisme entier (Ribeyre amp Boudou 1980 Boudou 1982) Les organismes marins

accumulent principalement dans deux organes lrsquoheacutepatopancreacuteas et le rein Ces deux organes

sont des sites drsquoaccumulation de phosphates de Ca Sr et Mg ou de prot eacuteines de la famille des

meacutetalloproteacuteines pour lesquelles les eacuteleacutements des groupes IBet IIBont beaucoup drsquoaffiniteacute

Par exemple les meacutetallothioneacuteines (MTs) induites par le cadmium (Piscator 1964) jouent un

rocircle fondamental dans la deacutefense contre la toxiciteacute de ce meacutetal En effet les MTs agissent

comme des agents de seacutequestration des meacutetaux toxiques afin drsquoempecirccher leur fixation sur les

sites actifs drsquoautres proteacuteines provoquant alors leur deacutenaturation ou leur inactivation Le

meacutecanisme de deacutetoxication reacutesulterait drsquoeacutechanges entre les cations toxiques et le zinc sur la

proteacuteine Il faut noter que si les meacutetaux ainsi seacutequestreacutes nrsquoinduisent plus drsquoeffet toxique pour

lrsquoorganisme (ne sont plus biodisponibles) ils ne sont pas pour autant neacutecessairement excreacuteteacutes

et peuvent srsquoaccumuler dans les tissus (McGeer et al 2003) Ils peuvent ainsi repreacutesenter un

danger pour les preacutedateurs

10 Bioamplification des ETM dans les organismes marins

La bioamplification est le processus par lequel le preacutedateur concentre une substance (ou un

eacuteleacutement) agrave un niveau supeacuterieur agrave celui ou il se trouve dans la proie Le concept de

bioaccumulation reacutesulte de la balance nette des processus de capture de stockage et

drsquoexcreacutetion drsquoune substance dans un organisme due agrave une exposition dans lrsquoeau la nourriture

le seacutediment et lrsquoair (Neff 2002) La peacuteneacutetration le stockage dans les organes cibles et

lrsquoeacutelimination seront sous la deacutependance des facteurs abiotiques du milieu de la nature du

contaminant et des caracteacuteristiques physiologiques et biochimiques de lrsquoorganisme ou de

lrsquoespegravece consideacutereacutee

Quand la contamination se fait les barriegraveres cutaneacutees et respiratoires (pour la contamination

directe) et intestinales (pour la contamination trophique) montrent des proprieacuteteacutes biologiques

lieacutees agrave leur structure et aux conditions physico-chimiques de lrsquoenvironnement (tempeacuterature

pH eacutelectrolytes etc)(Casas 2005) La membrane plasmique est la structure primaire

impliqueacutee dans ces processus (Luoma et al 1982)

11 Processus modifiant la toxiciteacute des meacutetaux

Afin de speacutecifier lrsquoeffet toxique drsquoune substance vis-agravendashvis drsquoun organisme vivant sa

concentration et sa dureacutee drsquoaction srsquoavegraverent ecirctre des facteurs deacutecisifs mais cependant peuvent

se modifier en fonction drsquoautres facteurs physiologie du poisson (croissance acircge maturiteacute

sexuelle etc) le pH la tempeacuterature hydrologie concentration en polluant (RNO 1988)

A travers plusieurs eacutetudes sur un grand nombre drsquoespegraveces de Poissons ils reacutevegravelent que les

stades les plus jeunes (embryons larves) sont les plus sensibles aux polluants (Nelson et al

1977) et que le degreacute de toxiciteacute vari selon le sexe (Howerth et Sprague 1978

Kumaragura et Beamish 1981)

111 Effet de la tempeacuterature et de la saliniteacute

Les facteurs agissants sur la toxiciteacute la tempeacuterature et la saliniteacute du milieu ont eacuteteacute citeacutes par

certains auteurs Selon NimiI (1983) la toxiciteacute aiguumle augmente geacuteneacuteralement quand la

tempeacuterature augmente et la saliniteacute diminue conclusion soutenue par Cossa amp Lassus

(1989) Ainsi plusieurs reacutesultats sur Fundulus heteroclitus (poisson estuarien) montrent de

larges variations des CL50 attribuables agrave lrsquoacircge au sexe ou agrave la tempeacuterature et saliniteacute par

exemple il est moins reacutesistant au cadmium agrave 20degC qursquoagrave 5degC alors que la toxiciteacute est plus

eacuteleveacutee que la saliniteacute est de 15 ou 30 plutocirct qursquoagrave 20 (Cossa amp Lassus 1989)

Concernant les proprieacuteteacutes chimiques de lrsquoeau Somero et al (1977) avancent que le taux de

toxiciteacute est plus significatif dans une eau douce que dans une eau de mer On observe un

deacutebut drsquoaction leacutetale agrave 06 mgl pour des jeunes saumons

112 Interaction

Les reacuteactions de types antagonistes (diminution) ou synergique (accrue) ont eacuteteacute mises en

eacutevidence pour les meacutetaux lourds en particulier le plomb le zinc le cuivre et le silicium

(Cossa amp Lassus 1989)

Ainsi la combinaison zinc et cadmium induit une diminution de lrsquoeffet toxique ce qui est ducirc

agrave leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques similaires (Schroeder et al 1967 Hill et Matrone

1970 Magos amp Webb 1987) Ces deux meacutetaux sont biologiquement antagonistes ils

entrent en compeacutetition pour le mecircme site et dans de nombreuses meacutetallothioneines le

cadmium peut se substituer au zinc mais non lrsquoinverse delagrave sa toxiciteacute reacutesulte drsquoune

saturation des sites disponibles sur les meacutetallo-enzymes provoquant leurs dysfonctionnements

(Brown et Parsouns 1978)

Eisler et Gardner (1973) ont deacutecrit une synergie cadmium ndash zinc ndash cuivre sur Fundulus

heteroclitus (poison estuarien) Il semble que les doses consideacutereacutees comme subleacutetales

concernant le cadmium seul il entraicircnerait une augmentation de la mortaliteacute induite par le

cuivre et le zinc

Concernant lrsquoHomme la preacutesence de fortes concentrations en calcium induirait un

pheacutenomegravene drsquoantagonisme de la toxiciteacute du plomb du zinc et du fer En outre la preacutesence

simultaneacutee du cuivre et du zinc augmenterait les effets toxiques (Asso 1982)

IV Eleacutements traces eacutetudieacutes

Le Cadmium (Cd) et le Plomb (Pb) sont des polluants particuliegraverement viseacutes a cause de leur

large distribution et leurs implications profondes dans la sante humaine (Clarkson et Magos

2006 Islam et al 2007 Mergler et al 2007) et leur rocircle positif dans les cellules a ce jour

nrsquoest pas connu (Altindag et al 2005) Le Zinc et le Cuivre sont des meacutetaux essentiels

(oligo-eacuteleacutement) neacutecessaire agrave la vie drsquoun grand nombre drsquoorganismes en quantiteacute

geacuteneacuteralement faible

IV1 Cadmium (Cd)

11 Geacuteneacuteraliteacutes et sources

Le cadmium est un eacuteleacutement chimique de symbole Cd et de numeacutero atomique 48 (Cossa et

Lassus 1989) Crsquoest un meacutetal blanc mou malleacuteable et il ternit au contact de lair (Callender

Cet eacuteleacutement nexiste pas agrave leacutetat natif Son minerai la greenockite (CdS Eq I7) est tregraves rare

et inexploiteacute (Hurlbut et Klein 1982 Wedepohl 1995 Martelli et al 2006) Le

cadmium est preacutesent dans presque tous les minerais de zinc (la teneur en cadmium varie de

001 agrave 005) Il est eacutegalement preacutesent dans des minerais de plomb et de cuivre ainsi que

dans des phosphates naturels (Hurlbut et Klein 1982 Martelli et al 2006)

Dans les eaux naturelles lrsquoion Cd2+ preacutedomine au-dessous de pH 8 CdCO3 est preacutedominant

entre les pH de 8 agrave 10 uniteacutes (Hem 1972 Andujar et al 2010) Dans sa speacuteciation il est

geacuteneacuteralement consideacutereacute comme dissous seules les riviegraveres tregraves riches en matiegraveres en

suspension ou des eaux proches du fond des riviegraveres peuvent preacutesenter du Cd adsorbeacute agrave la

fraction solide (Li et al 1984) Lrsquoadsorption du Cd dans la fraction solide est consideacutereacutee

comme eacutetant un enjeu majeur pour expliquer la concentration de cet eacuteleacutement dans les eaux

naturelles (Lum 1987)

12 Utilisation du Cd par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute

Le cadmium a de multiples utilisations notamment dans les eacutecrans de teacuteleacutevision les barres

de controcircles des reacuteacteurs nucleacuteaires les colorants (eacutemail glaccedilure) Il entre dans la

composition de nombreux alliages agrave bas point de fusion (soudures brasures) et sert agrave la

fabrication de certaines batterie daccumulateurs (Anonyme 2007) Mais ses principales

utilisations sont celles de ces composeacutes qui concernent les revecirctements anticorrosion

(appliqueacutesur lacier par cadmiage le cadmium protegravege contre la corrosion en particulier

saline) ou encore la fabrication de pigments de couleurs (jaune et rouge)

Sa toxiciteacute est connue depuis les anneacutees 50 Tregraves toxique sous toutes ses formes (meacutetal

vapeur sels composeacutes organiques) le cadmium est lun des rares eacuteleacutements nayant aucune

fonction connue dans le corps humain ou chez lanimal Il faut eacuteviter son contact avec des

aliments Chez lHomme il provoque notamment des problegravemes reacutenaux et laugmentation de

la tension (Plumlee et Ziegler 2003) Les effets toxiques du Cd ne le sont pas seulement

pour lrsquoHomme mais aussi pour les veacutegeacutetaux et les animaux (Benito et al 1999 Andujar et

al 2010)

Ce xeacutenobiotique nrsquoa aucun rocircle meacutetabolique connu et ne semble pas biologiquement essentiel

ou beacuteneacutefique au meacutetabolisme des ecirctres vivants Il remplace parfois le Zn dans des systegravemes

enzymatiques carenceacutes en Zn chez le plancton (Price et Morel 1990 Lane et Morel 2000)

13 Bioaccumulation et meacutetabolisme chez les organismes aquatiques

Concernant les organismes aquatiques Ineris (2005) rapporte des facteurs de concentration

(FBC) eacuteleveacute pour le cadmium chez les producteurs primaires que chez les Poissons Il

diminue lorsque la concentration drsquoexposition augmente il diminue eacutegalement lorsque la

dureteacute de lrsquoeau croicirct

De nombreux chercheurs ont travailleacute sur lrsquoimpact induis par lrsquoexposition au cadmium Selon

Larson et al (1975) ce toxique provoque chez les Poissons une aneacutemie une perturbation des

ions divalents et une alteacuteration du meacutetabolisme une alteacuteration dans lrsquoactiviteacute de certains

enzymes du foie (Jakim et al 1970) et une quasi inhibition enzymatique drsquoapregraves Viale

(1977) ainsi qursquoun deacuteseacutequilibre de lrsquoactiviteacute des enzymes respiratoires Plusieurs chercheurs

ont annonceacute qursquoagrave basse concentration les organismes marins srsquoaffectent au niveau respiratoire

(Nelson et al 1976 Vernberg et al 1977 MoraietoundashApostolopoulou et al 1982)

Plusieurs autres effets dus au Cd ont eacuteteacute mis en eacutevidence agrave diffeacuterent niveau de lrsquoorganisme A

ce sujet Zaroogian et Morrison (1981) annoncent que lrsquoexposition de Mollusque

(Crossostrea virginica) agrave 5 μgl de cadmium provoquerait un retard de deacuteveloppement

larvaire chez 10 des individus alors que la mue chez les Crustaceacutes est perturbeacutee agrave 01 et 1

mgl et la fertiliteacute chez Mysidopsis bahia est affecteacutee agrave 64 μgl de cadmium (Nimmo et al

1978) Concernant les Poissons Vno Westernhage et al (1980) rapportent qursquoagrave des

concentrations allant de 5 μgl agrave 50 μgl Limanda limanda et Pleuronectes platessa subissent

des impacts externes tels que lrsquoeacuterosion des nageoires

Lrsquoexposition du cadmium de Channa punctatus (poissons teacuteleacuteosteacuteens) induit une inhibition

dans le tissu gonadal alors que 50 mgl provoque chez Fundulus heroclitus (poisson estuarien)

des modifications tissulaires pathologiques dans le tractus digestif les reins et les branchies

(Ram et Sathyanesan 1983)

IV 2 Plomb (Pb)

Le plomb est un eacuteleacutement chimique de la famille des cristallogegravenes de symbole Pb et de

numeacutero atomique 82 Le plomb est un produit naturel de la deacutesinteacutegration de luranium

(Mahan 1987) Le Pb natif est rare et ducirc agrave son caractegravere halophile et est associeacute au gisement

de sulfures on lextrait de sa source mineacuterale principale la galegravene (PbS) qui en contient

866 en poids mais aussi des minerais associeacutes aux Zn (la sphaleacuterite) agrave largent et le plus

abondamment au cuivre (Hurlbut et Klein 1982) Dautres varieacuteteacutes communes sont la

ceacuterusite (PbCO3) et lrsquoangleacutesite (PbSO4) (Chiffoleau et al 2001)

Le Pb a deux eacutetats drsquooxydation 2+ et 4+ Lrsquoeacutetat teacutetravalent est un tregraves fort oxydant mais il

nrsquoest pas freacutequent dans lrsquoenvironnement En revanche lrsquoeacutetat divalent est le plus stable dans

lrsquoenvironnement (Callender 2003) Le Pb2+ en solution dans les eaux naturelles va ecirctre

complexeacute par les carbonates parce que ces eaux se trouvent en geacuteneacuteral dans un domaine de

pH entre 6 agrave 8 uniteacutes (Hem 1976) Toutefois dans les eaux acides le Pb sera associeacute aux

sulfates PbSO40 alors que pour des pH eacuteleveacutes (plus de 8 uniteacutes) ce meacutetal se trouvera sous

forme complexe avec des hydroxydes Toutefois la speacuteciation peut varier de maniegravere

importante en fonction des concentrations en chlore et phosphore (Nriagu 1974)

Les apports naturels de plomb dans lrsquoenvironnement ne repreacutesentent qursquoenviron 4 des

eacutemissions totales et se font essentiellement sous forme inorganique (Nriagu 1978 1979)

Les eacutemissions de cet eacuteleacutement sont donc notamment lieacutees agrave des activiteacutes anthropiques

lrsquoindustrie miniegravere la meacutetallurgie et la sideacuterurgie repreacutesentant environ 80 des eacutemissions de

Pb danslrsquoenvironnement (Nriagu 1979 Fergusson 1990 Nriagu 1991 Bouchereau

1992 Nriagu 1996)

2 2 Lrsquoutilisation du Pb par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute

LHomme utilise le plomb depuis plus de 7000 ans en raison de sa grande diffusion sa faciliteacute

dextraction sa grande malleacuteabiliteacute et son bas point de fusion

Actuellement plusieurs applications de ce meacutetal sont encore trouveacutees bien que beaucoup

dapplications historiques du plomb ont maintenant eacuteteacute proscrites en raison de sa toxiciteacute

lorsquil est absorbeacute par les organismes vivants (Fergusson 1990 Miquel 2001

Anonyme 2007)

Le plomb est aussi utiliseacute dans lrsquoindustrie du verre et est drsquoune grande utiliteacute pour construire

des protections pour atteacutenuer les rayons (les rayons X) Les accumulateurs eacutelectriques sont

devenus la principale utilisation du plomb (Fergusson 1990 Anonyme 2007) En 2004 les

batteries au plomb destineacutees agrave lautomobile ou agrave lindustrie repreacutesentent 72 de la

consommation de plomb Les pigments et autres composeacutes chimiques repreacutesentent 12 de la

consommation (Anonyme 2007)

A la diffeacuterence de As et du Zn Le Pb nrsquoest pas un oligo-eacuteleacutement et possegravede un caractegravere

toxique bien connu (Nriagu 1978)Leffet toxique du Pb deacutepend du cycle de vie du poisson

du pH de la dureteacute de leau et de la preacutesence des matiegraveres organiques Le Pb est classeacute parmi

les meacutetaux les plus toxiques pour lrsquoHomme et les animaux (Roony et al 1999) Drsquoapregraves

AmiardndashTriquet et al (1988) il ne montre pas drsquoaccumulation le long de la chaicircne

alimentaire pour les organismes marins et il na aucun rocircle connu dans les systegravemes

biologiques (Kalay et al 2000)

2 3 Bioaccumulation et Meacutetabolisme chez les organismes aquatiques

Pour les mollusques Watling (1983) rapporte des facteurs de bioaccumulation (FBC)

(rapporteacutes en poids humide) de 134 ndash 1727 ndash 1 et 317 sur les huitres Crassostrea gigas

Crassostrea margaritacea et les moules Perna perna et Choromytilus meridonialis

respectivement pour la moule marine Perna viridis des FBC de 459 et 784 ont eacuteteacute mesureacutes

par Lakshmanan et Nambisan (1989) et Tan et Lim (1984) respectivement

Un B de 488 est rapporteacute par une exposition de 08 jours agrave 40 μgl sur la Crapet-soleil

Lepomis gibbosus par Merlini et Pozzi (1977)Vighi (1981) rapporte des B de 1100 agrave 3600

sur Poecilia reticulatus lors drsquoune exposition de 28 jours agrave 45 μgl de plomb suivant que la

source de nourriture (daphnies) eacutetait eacutegalement contamineacutee ou pas et sur les poissons Nussy

et al 2000) ont rapporteacute des FBC de 305 agrave 795 en poids sec suivant les saisons sur le

poisson Labeo umbratus (Cyprinideacute) Plusieurs travaux ont eacuteteacute effectueacutes afin de deacuteterminer

lrsquoimpact induit par la bioconcentration du plomb

Somero et al (1977) observent que lrsquoexposition de Gillichthys mirabilis (poissons euryhalins)

au plomb provoque une augmentation de sa consommation en O2 Ces auteurs suggegraverent que

les changements meacutetaboliques induits par ce meacutetal proviennent surtout drsquoeffet sur le systegraveme

nerveux central

Calabress et al (1973) montrent qursquoune exposition de 48 heures agrave 25 ngl de plomb

provoquerait une anomalie dans le deacuteveloppement des embryons drsquohuicirctres alors que les

travaux de Hrs-Brenko et al (1977) montrent qursquoune concentration de 500 μgl est

susceptible drsquoentraicircner une inhibition du deacuteveloppement embryonnaire chez la moule Mytillus

galloprovincialis et les larves qui se deacuteveloppent preacutesentent des anomalies Durant la mecircme

anneacutee les chercheurs Weis et Weis (1977) deacutemontrent qursquoagrave une concentration de 1mgl

infligeacutee aux oeufs du choquemort Fundulus heteroclitus 40 des larves ne peuvent se

deacuterouler de leur position chorionique et restent inactives

IV3Zinc (Zn)

Le zinc est un eacuteleacutement chimique de symbole Zn et de numeacutero atomique 30 Le zinc est un

meacutetal moyennement reacuteactif qui se combine avec loxygegravene et dautres non-meacutetaux et qui

reacuteagit avec des acides dilueacutes en deacutegageant de lhydrogegravene Leacutetat doxydation unique du zinc

est +2 (appeleacute ion zincique) (Mahan 1987)

Les sources naturelles de zinc dans lrsquoenvironnement sont lrsquoalteacuteration de roches (56) le

volcanisme (22) et la veacutegeacutetation (Lantzy et Mc Kenzie 1979 Phelan et al 1982

Horowitz 1985) Cependant Nriagu (1991 1996) a calculeacute que ces sources naturelles ne

repreacutesentent qursquoenviron 7 des eacutemissions totales de cet eacuteleacutement dans lrsquoenvironnement eacutetant

donneacute que la production et le traitement de minerai et les activiteacutes industrielles

repreacutesenteraient 75 et 18 respectivement des eacutemissions du Zn dans le milieu naturel

3 2 Lrsquoutilisation du Zn par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute

La principale utilisation du zinc est la galvanisation des aciers le deacutepocirct dune mince couche

de zinc en surface de lacier le protegravege de la corrosion (Anonyme 2007) La galvanisation

consomme 47 du zinc exploiteacute dans le monde Lacier galvaniseacute est utiliseacute dans

lautomobile la construction leacutelectromeacutenager les eacutequipements industriels etc Le laiton ndash

alliage de cuivre et de zinc ndash et le bronze ndash alliage de cuivre et deacutetain auquel on ajoute

parfoisdu zinc ndash consomment 19 du zinc Les alliages de zinc tel le zamak pour piegraveces

mouleacutees (automobile eacutequipements meacutenagers piegraveces industrielles) repreacutesentent 14 de sa

consommation les produits chimiques 9 et les autres applications (dont les plaques et

piegraveces pour toiture) 11 (Anonyme 2007)

Il est aussi utiliseacute en agriculture comme apport doligo-eacuteleacutement essentiellement en zone de

sols fortement calcaires La culture la plus sensible agrave la carence ou lrsquoinsuffisance en zinc est

probablement le maiumls Des symptocircmes dinsuffisance apparaissent aussi sur la plupart des

arbres fruitiers Les apports preacuteventifs ou curatifs se font sur le sol ou par pulveacuterisation

foliaire Pour exemple les besoins annuels pour le maiumls se situent autour de 300 agrave 500

grammes de zinc par hectare (Anonyme 2007)

Le Zn est preacutesent dans plusieurs centaines denzymes et participe aux eacutechanges oxygegravene-gaz

carbonique par les globules rouges Le zinc semble eacutegalement intervenir dans les processus

immunologiques Lrsquoapport de cet oligo-eacuteleacutement diminue significativement la survenue de

certaines infections (essentiellement pneumonie et diarrheacutee) chez les enfants des pays en voie

de deacuteveloppement (Black 2003) ce qui peut se traduire en terme de gain drsquoespeacuterance de vie

(Bhutta et al 1999)

33 Bioaccumulation et Meacutetabolisme chez les organismes aquatiques

Cependant comme tout oligo-eacuteleacutement lrsquoincorporation du Zn en quantiteacute trop importante peut

entraicircner un pheacutenomegravene de toxiciteacute En effet le caractegravere phytotoxique de Zn a eacuteteacute montreacute par

de nombreuses eacutetudes qui ont souligneacute une diminution de la production de biomasse dans des

sols amendeacutes avec des boues riches en Zn (Giordano et al 1975 Hinesly et al 1977

Koomen et al 1990 Chang et al 2009) Mecircme si les veacutegeacutetaux arrivent agrave se deacutevelopper sur

sols pollueacutes en Zn les veacutegeacutetaux ayant pousseacute dans des sites contamineacutes preacutesentent des

concentration importantes certaines deacutepassant des normes internationales de qualiteacute

alimentaire (Liu et al 2005)

Lrsquoeffet toxique du zinc nrsquoest geacuteneacuteralement pas instantaneacute En effet un poisson soumis agrave une

pollution accidentelle contenant ce meacutetal peut ne mourir qursquoapregraves quelques jours Ainsi une

concentration de 7 mgl de zinc provoque chez les algues une reacuteduction de 50 de la

croissance apregraves une exposition de 3 jours et une concentration de 625 mgl dans des cours

drsquoeau fait diminuer leur DBO5 de 50 (Nabi et Aouaragh 1992) Il semble selon lers

derniers auteurs qursquoil exerce son action toxique par formation de composeacutes insolubles au

niveau des muqueuses recouvrant les branchies ou par action toxique interne

Il possegravede eacutegalement un effet toxique chez les animaux et chez lrsquoHomme Dans les poissons

la dose leacutetale est comprise entre 05 et 5 mg l-1 en Zn (Moore et Ramamoorthy 1984) A la

dose de 150 et 650 mg le Zn est toxique chez lrsquohomme mais si cette dose descend au-

dessous le 6 g elle est leacutetale (Emsley 1991)

Les troubles physiologiques humains causeacutes par ce type drsquointoxications dans un cas primaire

vont comprendre des nauseacutees et des troubles du systegraveme gastro-intestinal et seront suivis de

complications dans le systegraveme respiratoire ainsi que par des affections cutaneacutees (Yong et al

1993) Enfin Zn est soupccedilonneacute ecirctre canceacuterigegravene pour lrsquohomme (Emsley 1991 Yong et al

IV4 Cuivre (Cu)

Le cuivre est un eacuteleacutement chimique de symbole Cu et de numeacutero atomique 29 Meacutetal de

couleur rougeacirctre il possegravede une haute conductiviteacute thermique et eacutelectrique agrave tempeacuterature

ambiante le seul meacutetal pur ayant une meilleure conductiviteacute eacutelectrique est largent (Hurlbut

et Klein 1982 Mahan 1987) Sa couleur rougeacirctre le diffegravere au mecircme titre que lor par la

couleur geacuteneacuteralement grise des meacutetaux

Le cuivre est un des rares meacutetaux qui existe agrave leacutetat natif Loccurrence du cuivre natif est

cependant assez faible (Hurlbut et Klein 1982) Le Cu est moyennement abondant dans la

croucircte terrestre pour ecirctre un meacutetal lourd (Wedepohl 1995) On le trouve le plus freacutequemment

sous forme de sulfure ou de sulfosel (Hurlbut et Klein 1982)

Les modegraveles chimiques pour les eaux naturelles montrent que Cu reste agrave lrsquoeacutetat drsquoion 2+

jusqursquoagrave un pH de 6 uniteacutes Pour la plupart des eaux neutres Cu(CO3)22- et CuCO30 sont

eacutegalement importants (Millero 1975) le second est plus important entre pH 7 et 8 Ensuite agrave

pH au-dessus de 8 le complexe de dihydroxide de cuivre (2+) preacutedomine Le cuivre forme

aussi plusieurs complexes avec des ligans organiques (Callender 2003)

42 Lrsquoutilisation du Cu par lrsquoHomme dans les cycles biologiques et sa toxiciteacute

Le cuivre pourrait bien ecirctre le premier meacutetal agrave avoir eacuteteacute utiliseacute eacutetant donneacute que des piegraveces

datant de 8700 avant J-C ont eacuteteacute trouveacutees (Anonyme 2007)

Ses vertus bacteacutericides et antifongiques et sa ductiliteacute ont aussi comme pour le plomb (qui est

lui bien plus toxique) justifieacute son utilisation dans les canalisations deau et dans certains pays

pour les toitures et gouttiegraveres Sa reacutesistance agrave la corrosion et sa toxiciteacute empecircchant la

prolifeacuteration et la fixation dalgues et dorganismes marins a encourageacute ses usages dans la

marine sous forme de cuivre ou plus souvent de laiton (clous hublots serrures charniegraveres

etc) Les sels de cuivre comme le sulfate ou loxychlorure preacutesentent des proprieacuteteacutes

fongicides mises agrave profit pour la viticulture et lagriculture (Anonyme 2007)

Le cuivre agrave tregraves faible dose est un oligo-eacuteleacutement indispensable agrave la vie (Fergusson 1990

Alloway et Ayres 1997) Il est notamment neacutecessaire agrave la formation de lheacutemoglobine et

remplace mecircme le fer pour le transport de loxygegravene chez une espegravece dArthropode le limule

dont le sang est bleu (Fergusson 1990 Alloway et Ayres 1997) Selon Canli et al (2003)

il est essentiel pour le meacutetabolisme des Poissons

Chez lHomme et les Mammifegraveres reacuteguleacutes par le foie le cuivre intervient dans la fonction

immunitaire et contre le stress oxydant son manque cause le syndrome de Menke (Plumlee

et Ziegler 2003) Il est aussi agrave dose plus eacuteleveacutee et sous ses formes oxydeacutees un puissant

poison pour lHomme causant la maladie de Wilson (Plumlee et Ziegler 2003)

Le cuivre contamine les eaux environnantes agrave des doses et concentrations infimes (10 μg l-1

(Leckie et Davis 1975) et pour de nombreux organismes algues mousses

microorganismes marins champignons microscopiques (Fergusson 1990 Alloway et

Ayres 1997)

V Meacutethodologie

La concentration et lrsquoaccumulation des meacutetaux divalents chez les organismes aquatiques sont

des processus complexes les degreacutes drsquoaccumulation et de reacutetention des meacutetaux traces varient

entre les diffeacuterents genres et espegraveces (Eisler 1981) et deacutependent des proprieacuteteacutes biochimiques

de chaque eacuteleacutement (Bowen 1966)

Pour constituer un bon laquo bio indicateur quantitatif raquo lrsquoespegravece utiliseacutee doit avoir selon

Butler et al (1971) et Phillips et Rainbow (1994 ) les qualiteacutes suivantes concentration du

contaminant sans effet leacutetal aux concentrations rencontreacutees dans le milieu avoir une dureacutee

de vie suffisamment longue pour permettre lrsquoeacutechantillonnage de plusieurs classes drsquoacircges

avoir une taille suffisante afin de donner une quantiteacute de tissus pour lrsquoanalyse chimique ecirctre

euryhalin concentrer suffisamment pour permettre des dosages sans preacute concentration Il

devrait exister une correacutelation entre la teneur en contaminants dans lrsquoorganisme et la

concentration dans lrsquoeau environnante la concentration refleacutetant ainsi la biodisponibiliteacute du

meacutetal les effets de variation de saliniteacute et de la tempeacuterature doivent ecirctre connus

Autant de qualiteacutes ne se trouvent pas reacuteunies dans une seule espegravece et un compromis doit ecirctre

rechercheacute Crsquoest dans cet esprit que Goldberg (1975) a proposeacute le concept de Mussel Watch

comme premiegravere eacutetape dans une surveillance globale du milieu marin Apregraves un seacutejour de

plusieurs mois dans lrsquoeau les niveaux mesureacutes dans les organismes sont le reacutesultat et le reflet

chronique du milieu

1 Choix et inteacuterecirct du mateacuteriel biologique

Notre choix sest porteacute sur le mulet Mugil cephalus (Linneacute 1758) un poisson osseux qui

freacutequente les eaux costiegraveres (Eschmeyer et al1983Allen et Allen 2002) son rocircle dans

lrsquoeacutecosystegraveme marin est une liaison eacutecologiquement importante dans le flux deacutenergie dans des

communauteacutes marines Ils servent de proie pour leurs preacutedateurs (Bester C 2004 ) pour

son mode trophique beaucoup deacutetudes ont eacuteteacute consacreacutesagrave ces habitudes drsquo alimentation du

mulet (Suzuki 1965 Odum 1968 et 1970 Zismann et al 1975 eacutevecircque et Miglarese 1978)

le deacutetritus et le sable ont commenceacute la premiegravere fois agrave apparaicirctre dans lrsquoestomac du mulet

cela augmente plus le pourcentage de laccumulation des meacutetaux lourds dans son corps

(De Silva et Wijeyarante 1977)et son inteacuterecirct eacuteconomique Le mulet a un bon marcheacute

dans certains pays particuliegraverement dans la reacutegion meacuteridionale et orientale de la

Meacutediterraneacutee pour ces raisons notre choix et porteacute sur cette espegravece

Cette derniegravere est devenue comme espegravece bioindicatrice de pollution selon les

recommandations de la FAO-UNEP(1993)

2 Choix des polluants

Les eacuteleacutements trace meacutetalliques cibleacutes par notre eacutetude sont le Zinc (Zn) le Cuivre (Cu) le

Plomb (Pb) et le Cadmium (Cd) Ce choix a eacuteteacute motiveacute par leur grande persistance dans

lrsquoenvironnement leur faculteacute agrave srsquoaccumuler dans les tissus adipeux des organismes vivants et

agrave se propager le long de la chaicircne trophique en plus de leur toxiciteacute potentielle pour les

eacutecosystegravemes et la santeacute humaine qui constitue une preacuteoccupation mondiale (WHO 2004

PNUE 2005 FISC 2006 CEE 2011)

Ces xeacutenobiotiques font lrsquoobjet drsquoun suivi dans plusieurs programmes de surveillance du

milieu marin (Quasimem 1999 OSPAR 2000 RINBIO 2001 RNO 2004) Ils

preacutesentent un danger potentiel pour le consommateur de produits de la mer en raison de leur

concentration dans les espegraveces marines de leur eacutelimination difficile et de leur large reacutepartition

dans le milieu aquatique

Leffet toxique du Pb deacutepend du cycle de vie du poisson du pH de la dureteacute de leau et de la

preacutesence des matiegraveres organiques Le Pb est classeacute parmi les meacutetaux les plus toxiques pour

lrsquohomme et les animaux (Roony et al 1999) Il ne montre pas drsquoaccumulation le long de la

chaicircne alimentaire pour les organismes marins (AmiardndashTriquet et al 1988) Il na aucun

rocircle connu dans les systegravemes biologiques (Kalay et al 2000)

Le Cd est un eacuteleacutement non essentiel agrave la vie qui provoque des effets toxiques graves dans les

organismes aquatiques agrave des concentrations tregraves basses (Chiffoleau et al 2001)

Le Cuivre et Le Zinc par contre sont des nutriments essentiels pour le meacutetabolisme des

organismes aquatiques (Canli et al 2003) mais dangereux pour lrsquohomme au delagrave de la

fourchette normative Il a eacuteteacute reacuteveacuteleacute que mecircme dans les eaux non pollueacutees par le cuivre les

poissons lrsquoaccumulent (Ogino et al 1980 Miquel 2001)

Mateacuteriels amp meacutethodes

3 Meacutethodes drsquoeacutechantillonnage

31 Freacutequence drsquoeacutechantillonnage

A chaque mission de preacutelegravevement deux a trois preacutelegravevements de mulet( Mcephalus) sont

effectueacutes chaque moins au niveau du littoral occidental Chaque preacutelegravevement est constitueacute

des mecircmes espegraveces mais varieacutees selon la taille et le poids reacutealiseacute au hasard de sorte agrave refleacuteter

un preacutelegravevement global La prise drsquoeacutechantillons est effectueacutee agrave intervalles variables reacutepartis sur

lrsquoanneacutee 2012 et les quatre premier mois de lrsquoanneacutee de 2013 Dans les mecircmes sites drsquoeacutetude

les eacutechantillons sont preacuteleveacutes mensuellement au pendant 15 moins successif de lrsquoanneacutee

Chaque preacutelegravevement est placeacute dans un conditionnement individuel accompagneacute drsquoune fiche

drsquoidentification assurant ainsi sa traccedilabiliteacute

Les preacutelegravevements destineacutes agrave la deacutetermination de la teneur en meacutetaux lourds doivent ecirctre

conditionneacutes dans des sacs en plastique Ils doivent ecirctre congeleacutes agrave (-20degc) le plus rapidement

possible apregraves leur reacutealisation Les preacutelegravevements doivent ecirctre transmis en mecircme temps au

laboratoire LRSE pour preacuteparation des eacutechantillons et des analyses ulteacuterieures

4 Technique drsquoeacutetude

41 Mensuration et Peseacutees

Deacutes lrsquoarriveacute des eacutechantillons au laboratoire les poissons sont disposeacutes sur une plaque en verre

nettoyeacute Une identification de lrsquoespegravece est reacutealiseacutee (en srsquoappuyant sur les cleacutes

drsquoidentification) car il y a une grande ressemblance entre les cinq espegraveces des mulets qui se

trouvent en Algeacuterie

La deuxiegraveme eacutetape de notre technique consiste une seacuterie de mesure biomeacutetrique est reacutealiseacutee

nous avons regrouper les individus en lots de classes de taillepar la mesure de la longueur

totale (Lt) Cette derniegravere srsquoeffectue du bout du museaujusqursquoagrave lrsquoextreacutemiteacute de la nageoire

caudale parfaitement intacte agrave lrsquoaide drsquoun ichthyomegravetre Chaquespeacutecimen de poisson et sont

peseacute aux 110 pregraves (poids total Pt poids eacutevisceacutereacute Pev poids dufoie poids du muscle) ce qui

correspond au poids frais du poisson ( PF)

42 Dissection

Les eacutechantillons ne doivent pas entrer en contact avec des instruments meacutetalliques afin

drsquoeacuteviter toute contamination Les instruments coupants doivent ecirctre en inox parfaitement

propres et sans traces drsquoattaque ou carreacutement neuf

Pro otocole de dissection

a Le poisson est poseacute sur la face dorsale contre la planche agrave dissection (Fig50)

b La paroi abdominale est inciseacutee en partant de lrsquoanus jusqursquoa lrsquoextreacutemiteacute anteacuterieure des

fentes operculaires

c Ecarter doucement les deux volets lateacuteraux Ce qui permet de deacutecouvrir lrsquoorganisation

interne de lrsquoanimal et ainsi situer les divers appareils (circulatoire respiratoire digestif uro-

genital) et les diffeacuterents organes (Fig50)

d Deacutetermination du sexe des individus se fait directement par lrsquoobservation macroscopique

des gonades

e On procegravede au preacutelegravevement du foie et du muscle et les gonades Le poids des eacutechantillons

preacutelever est noteacute avant leur conservation dans des piluliers en verre Ces piluliers sont

eacutetiqueteacutes

f Les organes sont ensuite congeleacutes agrave basse tempeacuterature jusqursquoa lrsquoanalyse chimique

Fig 50 Dissection et mensuration au laboratoire LRSE

43 Mineacuteralisation des eacutechantillons

- Principe de mineacuteralisation

La mineacuteralisation dun eacutechantillon consiste agrave eacuteliminer toute matiegravere organique dans le but de

rechercher un toxique mineacuteral (Amiard 1991)

- Mineacuteralisation

La mineacuteralisation a eacuteteacute effectueacutee au niveau du Laboratoire Reacuteseau de Surveillance

Environnementale (LRSE) agrave lrsquoaide drsquoun mineacuteralisateur de type VELP pourvu drsquoune seacuterie de

6 tubes 025 g de tissu en poids sec drsquoeacutechantillon ou bien 1 g de poids frai de chaque

eacutechantillons ( muscle fois gonade) est deacuteposeacute dans le fond drsquoun matras auquel on ajoute 1

ml drsquoacide nitrique (HNO3) (1N) le matras est mis dans un nid chauffant qui maintiendra agrave

tempeacuterature constante (95degC) pendant 1 heure le haut du ballon est relieacute agrave un reacutefrigeacuterant qui

possegravede une entreacutee et une sortie drsquoeau courante qui assurera le refroidissement de

lrsquoinstallation

Le mineacuteralisacirct est reacutecupeacutereacute (apregraves refroidissement de la verrerie) et on ajuste le contenu agrave 4 ml

par lrsquoeau bidistilleacutee le tout est mis dans un pilulier eacutetiquegravete (Ndeg espegravece date hellipetc) les

piluliers contenant les mineacuteralisacircts sont hermeacutetiquement fermeacutes et conserveacutes agrave basse

tempeacuterature (pour eacuteviter toute perte ou eacutevaporation) pour le dosage ulteacuterieurs au SAAF Cette

opeacuteration est automatiquement accompagneacutee drsquoune part par une mineacuteralisation des blancs

constitueacutes de solutions contenant le reacuteactif de mineacuteralisation (acide nitrique) et subissant les

mecircmes conditions expeacuterimentales que lrsquoeacutechantillon et drsquoautre part par des seacuteries

drsquoeacutechantillons drsquointer-calibration sur un mateacuteriel biologique standard de Fucus sp codeacutes

140TM fourni par lrsquoAgence Internationale de lrsquoEnergie Atomique Monaco (AIEA 1995)

permettant ainsi de deacutefinir les coefficients de variation pour chacun des meacutetaux rechercheacutes

plomb (Pb) cadmium (Cd) et zinc (Zn) Plomb ( Pb) et controcircler la justesse et la preacutecision du

protocole analytique

44 Dosage au spectrophotomegravetre drsquoabsorption atomique agrave flamme (SAA)

Les concentrations de ces diffeacuterents meacutetaux dans les solutions obtenues ont eacuteteacute deacutetermineacutees

par spectromeacutetrie dabsorption atomique (Afnor 1992) Lrsquoappareil utiliseacute est un

spectrophotomegravetre drsquoabsorption atomique de flamme (Fig 51) de marque Perkin Elmer

AAnalyst 100 ndash version 110 5s70 piloteacute drsquoun computeur calculateur pour traitement des

reacutesultats Les dosages ont eacuteteacute reacutealiseacutes agrave la Sonatrach au niveau du laboratoire du complexe

GNL1 Z Gaz

Naturel Liqueacutefieacute 1 Arzew

- Principe de la spectrophotomeacutetrie drsquoabsorption atomique (SAA)

Lorsque les atomes drsquoun eacuteleacutement sont exciteacutes par une flamme ils eacutemettent des radiations de

longueur drsquoonde deacutetermineacutee dont lrsquointensiteacute peut ecirctre mesureacutee par spectromeacutetrie La

concentration initiale du cation agrave doser est deacuteduite de la valeur absolue de lrsquointensiteacute de

lrsquoeacutemission spectrale mesureacutee Le principe de fonctionnement de lrsquoappareil est scheacutematiseacute ci

dessous

Fig 51 Scheacutema de principe de la spectrophotomeacutetrie drsquoabsorption atomique

- Preacuteparation des gammes eacutetalons et dosage des eacutechantillons

Les courbes drsquoeacutetalonnage ont eacuteteacute eacutetablies agrave partir des solutions standard La solution standard

a eacuteteacute dilueacutee quantitativement dans lrsquoeau bidistilleacutee pour obtenir les concentrations de chaque

meacutetal

La lampe utiliseacutee est celle de CuCdPbZn Les concentrations (x) en microgml sont calculeacutees agrave

partir des valeurs drsquoabsorbances (DO) des eacutequations lineacuteaires de reacutegression

- Manipulation et lecture au spectrophotomegravetre drsquoabsorption atomique de flamme

Preacuteparation de la machine

Apregraves avoir allumeacute le spectrophotomegravetre nous lrsquoavons laisseacute chauffer pendant un certain

temps Sa mise en marche a eacuteteacute reacutealiseacutee de la faccedilon suivante Charger la meacutethode choisir

lrsquoeacuteleacutement agrave analyser exemple cadmium Mode instrument absorption lampe active 1

valider (enter) courant 4 mA courant au repos 0 correction non type de gaz

airaceacutetylegravene λ 2288 nm fente 05 (slit width) sauvegarder la meacutethode en indiquant par

exemple la position de lrsquoeacuteleacutement Calibrer appuyer la lampe correspondante srsquoallume La

machine est precircte pour lrsquoanalyse Optimiser enfin la lampe CC et le signal en mettant agrave zeacutero

pour lrsquoeau distilleacutee en faisant Alt + lecture

- Lecture des reacutesultats

Introduire sur la machine les valeurs des concentrations de chaque eacutetalon avec trois

deacutecimales et faire enter la densiteacute optique (DO) correspondante srsquoaffiche Passer au suivant

etc Pour chaque seacuterie drsquoeacutetalons faire 3 reacutepeacutetitions et tracer la courbe drsquoeacutetalonnage On passe

Fig 52 Dosage parspectrophotomegravetre drsquoabsorption atomique agrave flamme

Eleacutement

Longueur

drsquoonde

Bande pass

(freacutequence)

Courant

Deacutebit flamme

AirAceacutetylegravene

(ml m3)

Brucircleur

drsquointeacutegration

pour le

calculateur

02- 05

faisions passer 2 fois

talonnage(Tab28)

agrave

rsquoabsorption de la solution dans lrsquoeau distilleacutee contenue dans deux beacutechers de 50 ml

la lecture des DO de nos eacutechantillons en appuyant sur reacutesultats Afin drsquoeacuteviter

lacontamination des eacutechantillons entre deux lectures nous le tuyau

d Nous

changions lrsquoeau de temps en temps La sensibiliteacute de lrsquoappareil eacutetait veacuterifieacutee de temps en

temps en prenant un eacutetalon au hasard en lisant sa DO et en comparant le reacutesultat obtenu

avec ceux obtenus lors de lrsquoeacutetalonnage La concentration en microgml de la solution inconnue a

eacuteteacute calculeacutee agrave partir de lrsquoeacutequation de reacutegression de chaque eacuteleacutement obtenue de la droite

drsquoeacute

45 Exercice drsquointercalibration et assurance de la qualiteacute du dosage

Chaque seacuterie de mineacuteralisation des eacutechantillons on ajoute un eacutechantillon Standard dit

eacutechantillon drsquointercalibration ( 025g de poids sec) avec le mecircme protocole expeacuterimentale que

nos eacutechantillons p il provenant de lrsquoAgence Internationale de lrsquoEnergie Atomique (AIEA)

Son but est de veacuterifier la fiabiliteacute la preacutecision et la justesse de la technique Lrsquoassurance de la

qualiteacute du dosage est neacutecessaire car des deacutecisions eacuteconomiques meacutedicales administratives et

juridiques peuvent ecirctre fondeacutees sur les reacutesultats obtenus (Bouderbala 1997)

Ainsi la diffeacuterence entre la valeur trouveacutee (Vt) et la valeur reacutefeacuterenceacute (Vr) est calculeacutee et le Δ

est deacutefinit comme suite

Δ = (Vt ndash Vr Vr ) x 100

La correction des valeurs sera faite comme suit

Si Δ lt 10 aucune correction nrsquoest apporteacutee

Si Δ gt10 la correction est obligatoire et srsquoeffectue de la maniegravere suivante

V c = Vt (1 + Δ 100)

Vr Valeur de reacutefeacuterence

Vc Valeur corrigeacutee

Les reacutesultats acquis au cours de ce travail ne sont pas corrigeacutes pour les biais de justesse (Tab

28) Ces exercices drsquointercalibration ont prouveacute que nos analyses se sont deacuterouleacutees dans des

conditions satisfaisantes que la technique analytique utiliseacutee eacutetait fiable et preacutecise

Eleacutement

Valeur reacutefeacuterence (AIEA)

Valeur trouveacutee Vt

Cadmium

(050- 0574)

(191- 247)

Cuivre

(477-533)

(453- 493)

46 Deacutetermination de la teneur en eau

La teneur en eau est deacutefinit comme eacutetant le pourcentage drsquoeau contenu par uniteacute pondeacuterale

drsquoeacutechantillon frais

Notre protocole expeacuterimental consiste agrave eacutetuver 2g de chaque eacutechantillon frais a savoir le

muscle agrave une tempeacuterature de 65degC pendant 48 heures

Apregraves la deacuteshydratation complegravete les eacutechantillons sont peseacutes de nouveau et la teneur en eau

() est deacutetermineacutee de la maniegravere suivante

T = Pf ndash Ps Pf x 100

Pf poids frais de lrsquoeacutechantillon

Ps pois sec de lrsquoeacutechantillon

T pourcentage en eau dans lrsquoeacutechantillon considegravere (teneur en eau)

Pour convertir les reacutesultats exprimeacutes en ppmde poids frais (PF) par rapport au poids sec

(PS) nous utiliserons la formule suivante

(PS) ppm= (PF) ppmx (PF PS)

5 Traitement statistique des reacutesultats

51 Analyse statistique

Lrsquoensemble des donneacutees a eacuteteacute rassembleacute en fonction des matrices eacutetudieacutees dans des fichiers

Excel 2007 puis traiteacute avec le logiciel Statistica 8 Statsoft Pour comparer les concentrations

moyennes de meacutetaux lourds en fonction de plusieurs paramegravetres appliquer (organes sexe

peacuteriodes acircge)

Le test t de Student (Test des attentes deacutegaliteacutes deux observations de variance eacutegale)

Une analyse de variance (ANOVA) a eacuteteacute appliqueacutee Le but de lrsquoanalyse de la variance

est de tester la preacutesence de diffeacuterences significatives ou non entre des moyennes Cette

analyse est appliqueacuteepour tester la signification des diffeacuterences des paramegravetres

Le but de lrsquoAnalyse des composantes principales (ACP) est de reacutesumer la structure de

donneacutees deacutecrites par les variables quantitatives tout en obtenant des facteurs correacuteleacutes ou non

correacuteleacutes entre eux

139 Reacutesultats ampdiscussion

VI Reacutesultats

La preacutesence dans lrsquoorganisme vivant de quantiteacutes eacuteleveacutees de meacutetaux lourds qui existent agrave

lrsquoeacutetat de trace dans la nature sont reacuteveacutelatrices de la pollution du milieu marin Le mulet M

cephalus) a eacuteteacute utiliseacute comme bio-indicateur de la preacutesence de ces ETM dans lrsquoeacutecosystegraveme

aquatique du littoral occidental algeacuterien

Un suivi des concentrations pour quatre polluants cibles durant les quinze mois

drsquoeacutechantillonnages a permis drsquoeacutevaluer le niveau de contamination du mulet Mugil cephalus

et par conseacutequent de son habitat naturel

Dans le muscle le foie et les gonades de ce bio-indicateur les polluants suivants sont

systeacutematiquement rechercheacutes cadmium (Cd) plomb (Pb) zinc (Zn) et le cuivre (Cu ) dont

les taux ont eacuteteacute deacutetermineacutes par Spectrophotomeacutetrie drsquoAbsorption Atomique avec flamme

Pour plus de fiabiliteacute nous avons reacutepliqueacutes la lecture jusqursquoa trois fois pour chaque

eacutechantillon Pour plus de clarteacute dans lrsquoeacutelaboration de nos reacutesultats nous avons calculeacute les

diffeacuterentes concentrations moyennes (plusmn eacutecartypes) de ces meacutetaux traces

Ensuit et en fin de proceacuteder agrave une interpreacutetation nous nous somme reacutepartir les groupe de nos

eacutechantillons en fonction de plusieurs paramegravetres en fonction de sexe des organes et en fin de

la zone drsquoeacutetude Ces paramegravetres nous aiderons pour une meilleure approche dans

lrsquointerpreacutetation des niveaux de concentrations obtenus

Lrsquoanalyses des dosages a reacuteveacuteleacute la preacutesence de teneurs en meacutetaux traces avec des

concentrations tregraves heacuteteacuterogegravenes au niveau des eacutechantillons

Les concentrations moyennes des diffeacuterents polluants ont eacuteteacute calculeacutees par rapport au poids

frais des tissus du mulet et sont exprimeacutees en ppmPF ou par mgkg Nous avons deacutetermineacute

la teneur en eau dans la chair elle est de 7182 et cela pour convertir les reacutesultats exprimeacutes

en ppmPF de poids frais(PF) par rapport au poids sec (PS) eacutetant donneacutee que ce type

drsquoexpression est le plus souvent utiliseacute par les organismes internationaux telles la FAO et

lrsquoOMS pour lrsquoeacutetablissement des normes de seacutecuriteacute Cette proceacutedure facilite aussi la

comparaison avec diffeacuterentes valeurs rencontreacutees dans la litteacuterature du moment que cette

derniegravere fait souvent reacutefeacuterence agrave ce mode drsquoexpression

Partie A

1 Variations des teneurs des meacutetaux lourds dans le mulet (Mugil cephalus) du littoral

Cette premiegravere partie a eacuteteacute eacutetablie agrave partir des reacutesultats obtenus des concentrations meacutetalliques

traduites par des variations en teneurs meacutetalliques nous avons constateacutes que les variations

desteneurs en zinc et en cuivre sont beaucoup plus impotants dans les diffeacuterents tissus que

celles du plomb mesureacute

Le mulet pecirccheacute au niveau du littoral occidental algeacuterien ne reacutevegravele pas de concentration

cadmique (des concentration sont inferieures au norme donneacute par les organismes

internationaux (FAO WHO)

Chez les macircles les variations en concentrations meacutetalliques sont plus remarquables que celles

mesureacutees chez les femelles

11 Variations des pourcentages des teneurs en meacutetaux lourds

Les analyses ont reacuteveacuteleacutees la preacutesence de valeurs en meacutetaux lourds traces tregraves heacuteteacuterogegravenes chez

les deux sexes (Fig53) La contamination la plus importante concerne relativement le zinc qui

repreacutesente 60 suivi par le cuivre avec un taux de contamination de 36 contrairement au

concentration du plomb qui repreacutesente seulement un taux de 4 cela dit aucune preacutesence de

cadmium nrsquoa eacuteteacute signaleacute au niveau des eacutechantillons traiteacutes

Variation du cuivre

Drsquoapregraves le diagramme des variations de la concentration en cuivre repreacutesenteacutepar la figure ndeg

53 montre que la teneur est de 969 ppm PF (3226 PS) Selon la norme du CNRMS

drsquoAustralie (1992) les concentrations ne doivent pas deacutepasser les 30 ppm du poids frais chez

les poissons

Variation du plomb

Drsquoapregraves le diagramme des variation de la concentration en plomb repreacutesenteacute par la figure ndeg

53 indique que la teneur est de 102ppm PF (340 PS) Selon les normes DMA proposeacutees

par CSHPF (1990) et GIPPM (1973) qui ont enregistreacute respectivement 05 mgKg PF et

03 agrave 6 mgKg PS les concentrations trouveacutees ne doivent pas deacutepasser les seuils

recommandeacutees

Variation du zinc

Drsquoapregraves le diagramme de la variation de la concentration du zinc repreacutesenteacute par la figure ndeg

53 affiche que la teneur est de 161 ppm PF (5361 PS) et selon la norme DMA qui a eacuteteacute

proposeacute par CNRMS drsquoAustralie (1992) que la concentration en meacutetaux lourd du zinc chez le

poissons ne doit pas deacutepasser 5 mgg du PS

Variation du Cadmium

Drsquoapregraves le diagramme des variations de la concentration en cadmium repreacutesenteacutepar la figure

ndeg53 reacutevegravele que la teneur est inferieureagrave 0001 ppm (PF) Selon les normes eacutemisespar

Augier et al (1988) CSHPF (1990) et IOPR (1996) repreacutesenteacutees respectivement de 1

ppm PS015-3 ppmde PS 01 ppm PF

Nous remarquons que les doses moyennes des meacutetaux lourds releveacutees dans le Mulet

compareacutees agrave celles fournies par la litteacuterature relative aux DMA ne sont pas alarmantes

Fig53 Pourcentage de la teneure globale des meacutetaux lourds analyseacutes dans le mulet du

littoral occidental algeacuterien

Macircle Femelle

12 Teneurs global des meacutetaux lourds analyseacutees

Les concentrations des polluants accumuleacutees dans le Mugil cephalussont repreacutesenteacutees dans le

tableau 30 Les concentrations en Zn varient entre 6 ppmPF et 259 ppmPF du poids frais du

Mugil cephalus Par ailleurs des concentrations infeacuterieures en cuivre et en plomb ont eacuteteacute

constateacutees entre 25 ppmPF et 19ppmPF et 05 ppmPF et 102 ppmPF respectivement

Concentration

(ppmPF)

M moyenne E Ecart-type i Minimal

x Maximal-

Cuivre 969 plusmn46

Plomb 102 plusmn075

05 102

Zinc 1610 plusmn56

Cadmium Nd plusmn00 Nd Nd

Ces reacutesultats concordent avec les expeacuterimentations dans le domaine de la bioaccumulation des

meacutetaux lourds dans les organes de lrsquoespegravece qui fait lrsquoobjet de notre expeacuterience faites au

niveau de laboratoire LRSE (Reacuteseau de Surveillance Environnementale- universiteacute drsquoOran1)

(Bouhadiba 2011) ce constat est pareil pour drsquoautres espegraveces qui font lrsquoobjet drsquoeacutetude

similaire dans le mecircme laboratoire Perna perna Benguedda (1993) Mullus surmuletus

(Benguedda 1993) Paracentrotus lividus ( Dermeche 1998) Sardina pilachardus

(Merbouh 1998) Mullus barbatus( Bensahla 2001) Sepia officinalis (Haddou 2003) et

Sardinella aurita ( Benamar 2006) Trachurus trachurus ( Benadda 2008) Diplodus

sargus (Ayad 2009) Mytilus galloprovinciallis (Rouane 2013)Merluccius merluccius (

Belhoucine 2014)Mullus surmuletus (Borsali 20015)

Ainsi que celle faite au niveau international sur la mecircme espegravece (Mugil ceacutephalus) (Uluozlu et

al 2007 Yilmaz 2008 Bat et al 2012 Krishna et al 2014 Miebaka Moslen 2017)

Les teneurs en Cd des organes nont pas eacuteteacute systeacutematiquement reporteacutees car les eacutechantillons

natteignaient pas toujours le seuil de deacutetection au SAA en flamme En effet soit les teneurs

eacutetaient reacuteellement trop faibles soit leacutechantillon neacutequivalait pas agrave 1 gramme de poids sec

minimum pondeacuteral requis pour ce type drsquoanalyses (Duquesne 1992)

13 Variation des concentrations moyennes en fonction des organes

Lrsquoanalyse des meacutetaux au niveau des trois organes repreacutesente un eacutecart entre les concentrations

maximales en zinc chez tous les organes et les concentrations minimales en plomb et en

cuivre (Fig54 Tab31)(agrave savoir que la lecture se fait son la distinction du sexe)

Tab 31 Variations des teneurs moyennes en meacutetaux lourds (moyenne plusmn eacutecart type ppmPF)

en fonction des organes du Mugil cephalus pecirccheacute dans le littoral nord occidental algeacuterien

Meacutetaux Zinc Plomb Cuivre

Organes Muscle Foie Gonade Muscle Foie Gonade Muscle Foie Gonade

confondus

plusmn09

plusmn05

plusmn008

plusmn04

plusmn02

plusmn054

plusmn051

plusmn023

plusmn06

Fig54 Variation des teneurs moyennes du Zinc Plomb et Cuivre (ppm PF)

en fonction des organes du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

Les concentrations en Zn enregistreacutees au niveau des trois organes sont plus eacuteleveacutees au

niveau des gonades que celle du foie et du muscle qui sont respectivement de lrsquoordre (2408

ppmPF 1393ppmPF et 1385ppmPF) Par contre on a constateacute que les diffeacuterences des

concentrations en Pb au niveau des mecircmes organes sont faibles qui sont de lrsquoordre de (161

ppmPF) pour les gonades de (091ppmPF) pour le muscle et de (076ppmPF) pour le foie

Une forte concentration en cuivre est traduite dans le foie (1746 ppmPF) contrairement aux

muscle et gonade enregistrent une faible concentration qui sont respectivement de lrsquoordre

(107 ppmPF 137 ppmPF)

Ces teneurs moyennes en eacuteleacutements traces reacutevegravelent des diffeacuterences significatives entre les trois

organes (P lt 005)

Muscle Foie Gonade Muscle Foie Gonade Muscle Foie Gonade

Zinc Plomb CuivreCo

Organes

14 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds dans les

organes du Mugil cephalus du littoral nord occidental algeacuterien

Les niveaux de variation mensuelle des eacuteleacutements traces meacutetalliques enregistreacutes sont preacutesents

dans tous les organes et pendant toute lrsquoanneacutee Les paramegravetres taille et sexe nrsquoont pas eacuteteacute pris

en consideacuteration Nous avons enregistreacute des eacutepisodes de hausse et de chutes dans les

concentrations en eacuteleacutements traces meacutetalliques Les gonades accumulent plus de meacutetaux

lourds que le tissu heacutepatique et la chair du Mugil cephalus (Fig55)

Les concentrations en plomb sont assez faibles par rapport aux deux autres xeacutenobiotiques

eacutetudieacutes zinc et cuivre Le taux du plomb semble relativement homogegravene durant lrsquoanneacutee agrave

lrsquoexception du mois de septembre ougrave les concentrations du Pb sont eacuteleveacutees dans le muscle

(176 ppmPF) nous avons constateacute que lrsquoaccumulation du Pb au moi drsquoavril est plus

intensive au niveau du foie (108 ppmPF) (Fig55)

Fig55 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Pb)

(ppm PF) dans les organes du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

Pour le zinc une tendance agrave la hausse est enregistreacutee durant le les mois relatifs agrave la peacuteriode

hivernal et au deacutebut de la saison printaniegravere (agrave savoir de deacutecembre agrave avril) alors qursquoune

chute des valeurs moyennes est deacutecelable en eacuteteacute et en automne (de juin agrave novembre)

Nous avons noteacutes eacutegalement que les concentrations en zinc au niveau du foie preacutesentent une

forte concentration durant toute lrsquoanneacutee on registre une chute massive de ETM de ce meacutetal

durant le mois le drsquooctobre agrave 6mgkg (Fig56)

Plomb Muscle

Plomb Foie

Plomb Gonades

Fig56 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Zn)

Les teneurs des concentrations moyenne cuivrique repreacutesentent plusieurs pics de

concentration au niveau du foie la plus eacuteleveacutee durant le mois aout 306 ppmPF Des chutes

importantes pendant plusieurs mois de lrsquoanneacutee 2012 et 2013 les baises les plus remarqueacutees

sont celle du octobre et mars respectivement 5 ppmPF65 ppmPF

Pratiquement pour tous les mois de notre eacutetude les teneurs en cuivre sont beaucoup plus

faible dans le muscle et les gonades que les Pb Zn (Fig57) Les teneurs en zinc sont

beaucoup plus eacuteleveacutees que celles des deux autres eacuteleacutements meacutetalliques (Tab 32 Fig 57)

Fig57 Variations mensuelles des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Cu)

Zinc Muscle

Zinc Foie

Zinc Gonades

Cuivre Muscle

Cuivre Foie

Cuivre Gonades

Tab 32 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (moyenne plusmn eacutecart type ppmPF en

fonction des mois chez Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

ETM zinc cuivre Plomb

organes

mois Muscle Foie Gonades Muscle Foie Gonades Muscle Foie Gonades

Feacutevrier-2012 166

plusmn

Mars 25

plusmn

Avril 336

plusmn

Mai 328

plusmn

Juin 329

plusmn

Juillet 28

plusmn

098plusmn

plusmn

Aoucirct 26

plusmn

077plusmn

plusmn

Septembre 32

plusmn

176plusmn

plusmn

Octobre 32

plusmn

Novembre 146

plusmn

Deacutecembre 268

plusmn

Janvier 181

plusmn

Feacutevrier 166

plusmn

Mars 254

plusmn

Les reacutesultats obtenus teacutemoignent de lrsquoinfluence des peacuteriodes mensuelles sur les variations des

teneurs moyennes en meacutetaux lourdsLe teste de Student signale des diffeacuterences significatives

entre les meacutetaux lourds eacutetudieacutes (p lt005)

15 Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds du poids

Evaluation saisonniegravere des teneurs en meacutetaux en fonction des saisons et drsquoorgane peut ecirctre

perccedilue agrave travers lrsquoanalyse les graphiques sur les figures 58

Les Figures 58a 58b 58c illustrent un accroissement dans les teneurs en eacuteleacutements traces

meacutetalliques pendant les saisons

Fig 58 Variation saisoniaire des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Zn Pb et Cu)

en (ppm PF) dans les organes du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

Saisons

Zinc Muscle

Zinc Foie

Zinc Gonades

Saisons

Plomb Muscle

Plomb Foie

Plomb Gonades

Saisons

Cuivre Muscle

Cuivre Foie

Cuivre Gonades

Le zinc se deacutetache nettement avec une concentration moyenne maximale dans les

gonades et le muscle des Mugesavec un maximum en printemps de 2939 mgkg quant au

tissu musculaire est de 208 mgkg durant hiver le Zinc se deacutetache par des concentrations

moyennes largement infeacuterieur en eacuteteacute 286 mgkg

Lrsquoeffet combineacute des deux facteurs Saisons Organes selon le test ANOVA est significatif agrave p

lt005 sur la bioaccumulation du Zn (plt005)

Les teneurs moyennes en Plomb releveacutees des concentrations importantes au niveau des

trois organes en printemps une concentration moyenne maximale est noteacutee dans le tissu

heacutepatique le tissu gonadique et le tissu musculaire sont noteacutes respectivement

217ppmPF 183 ppmPF et 15 ppmPF

Des valeurs minimales sont releveacutees en hiver au niveau des tissus musculaire et tissus

heacutepatiques avec 062ppmPF 057 ppmPF respectivement

Pour le tissu gonadique il se distingue par des concentrations moyennes supeacuterieures agrave une

teneur de 138 ppmPF Pour les autres saisons on souligne des concentrations presque

identiques

Lrsquoeffet combineacute des deux facteurs Saisons Organes selon ANOVA ne repreacutesente aucune

diffeacuterence significatif sur la bioaccumulation du Pb pgt005

Le cuivre reacuteveacutelant des teneurs tregraves importantes au niveau du tissu heacutepatique une

concentration moyenne maximale est noteacute 2793 ppmPF en eacuteteacute une forte chute de ce meacutetal

est produite au niveau du mecircme organe a 05ppmPF en automne

Les oscillations des teneurs moyennes du cuivre indiquent que les concentrations presque

homogegravenes durant les saisons mis appart au niveau du foie

Peut annoncer que les teneurs du cuivre montrent une diffeacuterence hautement significative

entre les organes et les saisons (P lt 005) selon le test ANOVA

I 16 Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (Pb Zn

Cu) en fonctions de sexe

Sur la base des reacutesultats de la figure 60 et le tableau 33 nous pouvons dire que la

bioaccumulation des polluants est plus significative chez les sujets macircles que chez les sujets

femelles

Tab 33 Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds en fonctions de

sexe chez Mugil cephalus

Macircle

Femelle

Muscle Foie Gonade Muscle Foie Gonade

Zn 123plusmn022 181plusmn025 243plusmn013 161plusmn038 146plusmn028 204plusmn014

Pb 010plusmn005 009plusmn0035 007plusmn009 019plusmn018 023plusmn015 008plusmn018

Cu 008plusmn012 201plusmn016 028plusmn029 019plusmn02 165plusmn056 02plusmn017

Fig 60 Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (ppmPF) en

fonctions des sexes chez Mugil cephalus pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien

Les concentrations moyennes en fonction du sexe indiquent que le Zinc bioaccumuleacutee est

plus important chez les macircles que les femelles

Les concentrations sont preacutesentes chez les deux sexes agrave des valeurs presque similaires

Par ailleurs les eacuteleacutements trace meacutetallique en cuivre sont plus accumuleacutes chez les macircles et

surtout au niveau du foie que chez les femelles

Le tissus musculaire accumule beaucoup plus les eacuteleacutements trace meacutetalliques que les autre

tissus(Tab33)

Absence de diffeacuterence significative entre les concentrations moyennes annuelles pour les

deux sexes (Test de Student plt005)

Macircle Femelle

17 Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds en

fonction des indices physiologiques

Les diffeacuterentes mesures biologiques reacutealiseacutees sur le terrain (poids total (g) poids du foie (g)

longueur des individus (cm) permettent de calculer diffeacuterents types dindices biomeacutetriques

refleacutetant leacutetat de santeacute global des individus et offrent un grand inteacuterecirct pour eacutevaluer les effets

chroniques des pollutions Les plus usuels sont les relations taille-poids (condition) et les

indices RHS RGS

Le rapport heacutepatosomatique RHS donne des indications sur deacuteventuelles alteacuterations de ses

cellules heacutepatiques ou de son statut nutritionnel geacuteneacuteral (Bougis 1952) Le RHS est souvent

correacuteleacute avec le degreacute de pollution Tant que les poissons sont capables de srsquoalimenter cet

indice augmente en mecircme temps que lrsquoactiviteacute des systegravemes de deacutetoxication

Le facteur de condition K reflegravete lrsquoeacutetat drsquoembonpoint drsquoun individu crsquoest-agrave-dire sa capaciteacute agrave

accumuler plus ou moins de reacuteserves sous forme de proteacuteines etou de glycogegravene dans les

muscles

Ce facteur de condition varie naturellement en fonction du milieu dans lequel lrsquoanimal eacutevolue

(tempeacuterature abondance de nourriture etc) ainsi qursquoen fonction de son cycle de reproduction

(Lambert amp Dutil 1997) Cet indice simple agrave mesurer Voisin de 1 deacutenote un bon eacutequilibre

pondeacuteral et peut cependant ecirctre consideacutereacute comme un indicateur de lrsquoeacutetat geacuteneacuteral des

organismes aquatiques dans le cas contraire il peut renseigner et teacutemoigner indirectement

sur les coucircts meacutetaboliques induits par un stress polluant

Ces deux marqueurs physiologiques simples agrave mesurer peuvent ecirctre consideacutereacutes comme des

indicateurs dun eacutetat geacuteneacuteral des organismes aquatiques

Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds en

fonction du facteur Rapport Heacutepato-Somatique RHS

Le rapport heacutepatosomatique moyen varie de 243 et 081chez les mulets femelles Les

RHS les plus eacuteleveacutes sont noteacutes chez les populations femelles preacuteleveacutees au niveau de notre

zone drsquoeacutetude que la population macircles qui varie entre 171 et 132

Ces individus preacutesentent un RHS eacuteleveacute parallegravelement agrave des concentrations importantes en

eacuteleacutements traces au cours de la peacuteriode hivernale et fin de la peacuteriode estivale ougrave la ponte est

principale Le RHS des femelles est significativement supeacuterieur agrave celui des macircles au sein de la

mecircme population (Fig6162)

le RHS repreacutesente le statu nutritionnel du poisson ainsi son augmentation implique

lrsquoaugmentation de lrsquoactiviteacute heacutepatique et par conseacutequent est en relation avec lrsquoexposition aux

polluants (Martinez-Gomez etal 2012)La diffeacuterence est significatif agrave p lt005

Fig61 Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds (moyenne plusmn

eacutecart-type ppm PF) en fonction de rapport heacutepato-somatique RHSmoy chez le Mugil

cephalus femelles pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien

eacutecart-type ppmPF ) en fonction de rapport heacutepato-somatique RHSmoy chez le Mugil

cephalus macircles pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien

fonction du facteur de condition K

Les reacutesultats obtenus dans notre preacutesent travail indiquent que lesM cephalus femelles du

littoral occidental algeacuterien eacutechantillonneacute en 2012-2013 exposent un indice de condition K qui

est presque similaire aux macircles

Chez les femelles nous nrsquoavons pas deacutenoteacute des K qui synchronisent avec les teneurs en

meacutetaux lourds en fonction des saisons (Fig 63) contrairement aux macircles Une diminution

significative du facteur de condition avec I lsquoaccroissement des concentrations des eacuteleacutements

traces meacutetalliques ETMdans les trois organes a eacuteteacute observeacutee au cours de la mecircme anneacutee

Cependant les valeurs obtenues de cet indice physiologiques coiumlncident parfaitement avec

des eacutepisodes de contamination meacutetalliques

Lrsquoaugmentation brusque de k est suivie drsquoune chute brutale du mecircme indice correspond agrave des

pontesDonc crsquoest une fois qursquoagrave lieu la ponte avec eacutemission de leurs gamegravetes chargeacutes de

micropolluants eacutetudieacutes que ces individus voient leur condition physiologique srsquoaffaiblir (Fig

63 Fig64)

La diminution de lrsquoindice de condition des mulets preacuteleveacutes pourrait teacutemoigner drsquoun stress

eacuteventuel lieacute soit agrave une contamination chimique ou agrave une ponte

Il a eacuteteacute deacutemontreacute qursquoil existe une relation lineacuteaire inversement proportionnelle entre le facteur

de concentration des meacutetaux traces et lrsquoindice de condition (Andral et al 2007)

Le facteur de comparaison par ANOVA est tregraves hautement significative ( p=00013)

eacutecart-type ppmPF) en fonction de lrsquoindice de condition Kmoy chez le Mugil cephalus

femelles pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien

eacutecart-type ppm PF) en fonction de lrsquoindice de condition Kmoy chez le Mugil cephalus macircles

pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien

18 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) selon les stades de

La lecture du tableau 34 reacutesume le calcul des concentrations moyennes (ppm PF plusmn eacutecart

type) des meacutetaux lourds cibleacutes chez Mugil cephalus selon les stades de maturiteacutes du littoral

occidental algeacuterien son distingueacutes le sexe

Immature (Stades 1et 2) Mature (Stades 3 4 5 et 6)

Organes Muscle foie gonade Muscle foie gonade

Zinc 173

plusmn045

plusmn020

plusmn080

plusmn034

plusmn056

plusmn046

Cuivre 006

plusmn002

plusmn09

plusmn0009

plusmn029

plusmn081

plusmn0034

Plomb 014

plusmn007

plusmn006

plusmn023

plusmn0023

plusmn001

Les fluctuations des teneurs moyennes en Zn releveacutees dans les diffeacuterents organes du Mugil

cephalus en fonction des stades de maturiteacutes montrent que les valeurs les plus eacuteleveacutees sont

enregistreacutees en stade de maturiteacutes Contrairement aux teneurs moyenne enregistreacutes par le Cu

et le Pb les concentrations meacutetalliques sont plus importante en stade immature que le stade

matures

Le test t de Student ne donne aucune diffeacuterence significative (p ge005) entre la concentration

moyenne obtenue agrave la peacuteriode des stades de matureacutees (tcal=010) Les concentrations

moyennes de ces deux peacuteriodes ne diffeacuterent pas donc drsquoune maniegravere significative

Cuivre

Comme pour zinc nous nrsquoobservons pas de diffeacuterence significative (tcal=074) entre les

concentrations moyennes des deux peacuteriodes des stades de matureacutees

Les concentrations moyennes enregistreacutees pendant les deux peacuteriodes des stades de matureacutees

ne preacutesentent aucune diffeacuterence significative puisque la valeur du testtcal = 007

Fig 65 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) selon les stades de

maturiteacute du Mugil cephalus du littoral occidental algeacuterien

19 Variations des concentrations en meacutetaux lourds (Zn Cu et Pb) en fonction des

classes drsquoacircge du Mugil cephalus

Des variations des concentrations moyennes des meacutetaux eacutetudieacutes ont eacuteteacute releveacutees chez les

individus de diffeacuterentes classes drsquoacircge constitueacutees (Tab 35 Tab36 Tab37) Drsquoapregraves les

reacutesultats obtenus les variations de concentrations moyennes afficheacutees restent heacuteteacuterogegravenes

pour les 7 classes drsquoacircge

Les valeurs moyennes des concentrations en zinc reacutesumeacutees dans le tableau 35et illustreacutees par

la figure 66 srsquoaffichent avec des valeurs qui sont presque dans le mecircme interval en

concentration moyenne dans les sept classes drsquoacircge mesureacute dans le mecircme organe

Classe drsquoacircge Zinc

Muscle Foie Gonades

Age I 215plusmn03 102plusmn082 105plusmn031

Age II 15plusmn062 133plusmn024 224plusmn052

Age III 154plusmn062 082plusmn055 175plusmn071

Age IV 175plusmn069 207plusmn02 276plusmn015

Age V 162plusmn045 08plusmn02 15plusmn018

Age VI 256plusmn07 18plusmn074 235plusmn058

Age VII 254plusmn051 298plusmn033 275plusmn009

Muscle foie gonade Muscle foie gonade

Immature Mature

Cuivre

Des concentrations moyennes importantes sont retrouveacutees au niveau des gonades entre 105

et 276 ppm PF signaleacutee dans diffeacuterentes acircge les valeurs les plus faibles sont au niveau du

foie 08 ppmPF

Dapregraves les teneurs du zinc en fonction des classes drsquoacircge on peut eacutetablir un ordre deacutecroissant

daccumulation pour les eacuteleacutements meacutetalliques dans les gonades les muscles et les foies

respectivement

Cuivre

Le tableau 36 preacutesente les diffeacuterentes concentrations moyennes du cuivre en fonction des

diffeacuterentes classes drsquoacircge les variations de ces teneurs sont illustreacutees par la figure 35

Classe drsquoacircge

Cuivre

Muscle Foie Gonades

Les teneurs moyennes en Cu releveacutees dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus montrent

que les valeurs les plus importantes caracteacuterisent les foies

La valeur la plus eacuteleveacutee est de lordre de 317plusmn060μgg obtenue dans les foies de la classe

drsquoacircge II tandis que la teneur la plus faible est de lordre de 001plusmn012ppmPFobtenue dans les

gonades de la classe drsquoacircge I

Dapregraves les teneurs on peut eacutetablir un ordre daccumulation deacutecroissant pour les

eacuteleacutementsmeacutetalliques dans les organes heacutepatiques musculaires et heacutepatiques respectivement

Les diffeacuterentes concentrations moyennes obtenues sont reacutesumeacutees dans le tableau 37et

illustreacutees par la figure 66

De ce tableau il ressort que les concentrations moyennes en Pb releveacutees dans les diffeacuterents

organes du Mugil cephalus montrent des valeurs importantes au niveau des tissus heacutepatiques

et gonadiques

La valeur la plus eacuteleveacutee est de lordre de 030ppmPF enregistreacutes dans le foie et la gonade

dans la plus jeune classe drsquoacircge

On note que le tissu musculaire affiche les teneurs les plus faibles la concentration la plus

faible est de lordre de 007 ppmPF obtenue chez les adultes (classe drsquoacircgeVII)

En comparant La concentration moyenne de tous les organes du mulet ne laisse apparaicirctre

aucune diffeacuterence statistiquement significative dans la bioaccumulation des eacuteleacutements en trace

meacutetallique (Cu Zn et Pb) entre les classes drsquoacircge selon les comparaisons par les tests

(ANOVA Kruskal-Wallis Plt005)

Muscle Foie Gonades

Fig66 Variations des concentrations en meacutetaux lourds en Zn Pb Pb (moyennes plusmn eacutecart

type ppm PF) en fonction des classes drsquoacircge du Mugil cephalus

Partie B Analyse en composante principale

Lrsquoanalyse en composantes principales (ACP) effectueacutee nous a permis de classer les

informations relatives des eacuteleacutements traces meacutetalliques effectueacutes au cours de la peacuteriode drsquoeacutetude

par lrsquoeacutetablissement des correacutelations entre lrsquoensemble des variables pour deacuteterminer la

reacutepartition des contaminants eacutetudieacutes et aussi de tester lrsquoinfluence des variables (saisons et

organes)

1 Analyse en Composantes Principales (ACP) de la variation en teneurs des

concentrations meacutetalliques dans le mulet (Mugil cephalus) du littoral occidental

Algeacuterien

11 Analyse de la variation mensuelle de la contamination meacutetallique dans le mulet

Le cercle de correacutelation issue de lrsquoanalyse en composantes principales (Fig67) montre une

tregraves bonne correacutelation entre le Zinc et le plomb mesureacutes dans les diffeacuterents organes de

lrsquoespegravece eacutetudieacute tandis que le cuivre manifeste des valeurs de correacutelation faible par rapport au

plomb et zinc

Lrsquoanalyse des composantes principales (ACP) a eacuteteacute utiliseacutee principalement pour deacuteterminer la

reacutepartition des contaminants eacutetudieacutes mais aussi pour veacuterifier lrsquoinfluence des diffeacuterentes

variables viseacutees dans cette eacutetude

Muscle Foie Gonades Muscle Foie Gonades Muscle Foie Gonades

Zinc Cuivre Plomb

Concentration moyenne en ETM en foction dacircge

Age II

Age III

Age VI

Age VII

Fig 67 Cercle de Correacutelation entre les concentrations meacutetalliques mensuelle (Pb Zn et Cu)

chez le Mugil cephalus

Les observations correspondent agrave lrsquoenregistrement du taux de concentration des meacutetaux lourds

bio accumuleacutee dans les trois organes (foie muscle et gonades) qui peuvent ecirctre repreacutesenteacutees

sur les axes factoriels

Lrsquoextraction de deux facteurs (F1timesF2) a eacuteteacute meneacutee dans cette analyse avec une contribution

et un taux drsquoinertie de 4804 pour le facteur 01 tandis que la contribution est de 3416

pour le facteur 02

La projection de lrsquoensemble des stations dans le cercle de correacutelation (F1timesF2) a permis

drsquoidentifier trois groupes bien distincts (Fig 67)

- Du coteacute positif du plan factoriel on individualise trois groupes dont la variation des

concertations dans les diffeacuterents tissus des organes mesureacutes est importante

On constate que les concentrations en Zn deacutetermineacutees agrave partir des diffeacuterents organes est plus

importantes que les concentrations en Pb et en Cu obtenues Par exemple la teneur globale du

Zn dans les gonades du poisson pendant lrsquohiver est de 256 ppm On remarque que cette

teneur est plus importante que celle du Pb car la valeur maximale afficheacutee est de 138ppm et

en dernier lieu on enregistre des valeurs plus faibles pour les teneurs maximales en Cu qui est

de 085ppm

12 Analyse en Composantes Principales de la variation des concentrations meacutetalliques

en fonction des mois de preacutelegravevements dans les diffeacuterents organes du (Mugil cephalus)

Le cercle de correacutelation issue de lrsquoanalyse en composantes principales (Fig 68) entre la

variation des concentrations meacutetalliques dans les diffeacuterents organes du poisson eacutetudieacute montre

des correacutelations importantes entre les concentration du Plomb dans le foie (Pbf) celle du

Plomb dans le muscle (Pbm) et celle du Cuivre dans le foie (cuf) Sachant que cette analyse a

eacuteteacute utiliseacutee pour deacuteterminer la reacutepartition des contaminants eacutetudieacutes dans les diffeacuterents tissus

des organes qui ont fait lrsquoobjet de cette eacutetude

Les observations correspondent aux diffeacuterentes concentrations des meacutetaux lourds qui peuvent

ecirctre repreacutesenteacutees sur les axes factoriels Lrsquoextraction de deux facteurs (F1timesF2) a eacuteteacute meneacutee

dans cette analyse avec une contribution et un taux drsquoinertie de 3224 pour le facteur 01

tandis que la contribution est de 2459 pour le plan factoriel 02

Fig 68 Cercle de Correacutelation entre la variation des concentrations meacutetalliques en fonction

des mois de preacutelegravevements dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus

Les donneacutees montrent des valeurs tregraves varieacutees pour les teneurs en eacuteleacutements traces meacutetalliques

dans les organes eacutetudieacutes LrsquoACP a fait ressortir deux groupes bien distincts

- le premier groupe du plan factoriel La concentration en plomb dans le foie (Pbf) est tregraves

bien correacuteleacutee avec la concentration du plomb dans le muscle (Pbm) et de la concentration du

cuivre dans le foie (Cuf) et celle du Zinc dans le foie (Znf) sachant que cette contamination

se situe sur un gradient croissant

- le Deuxiegraveme groupe du plan factoriel se traduit par un gradient deacutecroissant de

contamination chez le (Mugil cephalus) ougrave on constate que la concentration du Zinc dans les

gonades (Zng) est bien relieacutee avec la concentration du Cuivre dans le muscle (Cum) celle du

Plomb dans les gonades (Pbg) celle du Zinc dans le muscle (Znm) et enfin avec celle du

cuivre dans les gonades (Cug)

concentrations en (Pb Zn et Cu) chez le Mugil cephalus

Les concentrations en (Pb Zn et Cu) enregistreacutees dans les trois organes (muscle foie et

gonades) effectueacutees sur quatorze mois (de feacutevrier 2012 jusqursquoau mars 2013) ont fait lrsquoobjet

drsquoune analyse en composante principale (ACP) afin de deacutecrire les relations entre les teneurs

en (Pb Zn et Cu) et les sites de preacutelegravevements

Les observations correspondent aux points de preacutelegravevements qui peuvent ecirctre repreacutesenteacutees sur

les axes factoriels

En ce qui concerne la carte de lrsquoACP les informations obtenues ont permis lrsquoextraction de

deux facteurs avec un taux drsquoinertie de 4804 pour le facteur 1 et de 3416 pour le

facteur 02 La projection de lrsquoensemble des stations dans le cercle de correacutelation (F1timesF2) a

permis drsquoidentifier 3 groupes bien distincts (Fig 68)

Du coteacute positif du plan factoriel on a recenseacute deux groupes (groupe1 et groupe 2) dont les

concentrations en (Pb Zn et Cu) sont importantes

Du Coteacute neacutegatif du plan factoriel on a recenseacute un seul groupe (groupe 3) dont lrsquoaccumulation

des diffeacuterents meacutetaux analyseacutes est moins signifiante que celle deacutetecter dans le premier groupe

La comparaison entre les eacutechantillons pendant les quatorze mois par une Analyse en

Composante Principale (ACP) a permis drsquoidentifier trois groupes

bull Le groupe 1 est composeacute par des eacutechantillons des mois (sept octobre novembre

deacutecembre mars feacutevrier et janvier)

bull Le groupe 2 comporte les eacutechantillons du mois drsquoavril uniquement

bull Le groupe 3 est constitueacute des mois suivants juin juillet aout

Les concentrations en (Pb Zn et Cu) sont plus importantes dans le deuxiegraveme groupe La

variabiliteacute des concentrations (Pb Zn et Cu) est appreacuteciable dans le premier groupe Par

contre Les concentrations enregistreacutees dans le groupe 3 indiquent de faibles concentrations en

eacuteleacutements traces meacutetalliques

Fig69 Projection des mois de preacutelegravevements en fonction des concentrations en (Pb Zn et Cu)

chez le Mugil cephalus dans le cercle de correacutelation

14 Analyse en Composantes Principales des saisons de preacutelegravevement en fonction des

concentrations en eacuteleacutements traces meacutetalliques dans les diffeacuterents organes duMugil

cephalus

La projection des saisons drsquoeacutechantillonnage sur le plan factoriel (1times2) a permis drsquoidentifier 3

groupes bien distincts (Fig 70)

les diffeacuterents organes du Mugil cephalus dans le plan factoriel F1xF2

La reacutealisation de la carte de lrsquoACP nous a aideacute pour deacuteterminer le taux drsquoinertie des deux

plan factoriels avec une contribution de 4092 pour le facteur 1 et de 3664 pour le

permis drsquoidentifier les 3 groupes citeacutes ci-dessous

bull Le groupe 1 est composeacute par des eacutechantillons de deux saisons (automne et eacuteteacute)

bull Le groupe 2 comporte les eacutechantillons de la saison du printemps uniquement

bull Le groupe 3 est constitueacute par les eacutechantillons de la saison drsquohiver

Les concentrations en (Zn Pb et Cu) sont plus consideacuterables dans le groupe 1 et 2Par contre

celles enregistreacutees dans le groupe 3 sont neacutegligeables

saisonniegravere dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus

Le cercle de correacutelation issue de lrsquoanalyse en composantes principales (Fig 71) montre une

bonne harmonisation entre certaines composantes mesureacutees dans les diffeacuterents organes de

lrsquoespegravece eacutetudieacute

bio accumuleacute dans les trois organes (foie muscle et gonades) repartis sur plusieurs saisons qui

peuvent ecirctre repreacutesenteacutees sur les axes factoriels

Sur le plan factoriel (F1timesF2) on a pu deacuteterminer une contribution et un taux drsquoinertie de

4092 pour le facteur 01 et une contribution est de 3664 pour le facteur 02

La projection de lrsquoensemble des saisons dans le cercle de correacutelation (F1timesF2) a permis

drsquoidentifier 2 groupes bien distincts (figure 9) Cette reacutepartition est comme suit

- Du coteacute positif du plan factoriel on distingue un groupe dont la variation des concertations

dans les diffeacuterents tissus des organes mesureacutes est importante

- Du Coteacute neacutegatif du plan factoriel on a recenseacute un seul groupe (groupe 3) dont

lrsquoaccumulation des diffeacuterents meacutetaux analyseacutes est moins importante que celle deacutetecter dans le

premier groupe

des saisons dans les diffeacuterents organesdu Mugil cephalus

Les reacutesultats de lrsquoanalyse deacutemontrent que les valeurs dans les teneurs en eacuteleacutements traces

meacutetalliques dans les organes eacutetudieacutes a fait ressortir deux groupes bien distincts

- le premier groupe du plan factoriel La concentration en Cuivre dans le foie (Cuf) est tregraves

Plomb dans le foie (Pbf) et celle du Zinc dans les gonades (Zng) sachant que cette

contamination se traduit sur un plan factoriel positif

contamination chez le mulet ougrave on a constateacute que la concentration du Plomb dans les gonades

(Pbg) est bien assembleacutee avec la concentration du Zinc dans les gonades (Zng) celle du Zinc

dans le muscle (Znm) celle du Cuivre dans le muscle (Cum) et enfin avec celle du cuivre

dans les gonades (Cug)

2 Classification Hieacuterarchique Ascendante (CAH) de la variation des concentrations

meacutetalliques dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus

Les intervalles appeleacutes aussi classes sont obtenues agrave partir du graphique de la classification

hieacuterarchique ascendante (CHA) La finaliteacute de la CHA est le regroupement des diffeacuterentes

contaminations dans les tissus des organes du poisson eacutetudieacute selon les concentrations en

eacuteleacutements traces meacutetalliques mesureacutees en classes Lrsquointerpreacutetation de la classification montre

que les valeurs moyennes pour lrsquoensemble des classes varient de 161ppm agrave 102 ppm

Les fortes concentrations sont enregistreacutees dans la premiegravere classe Cette derniegravere concerne la

valeur la plus remarquable qui deacutetermine la contamination du muscle par le Zinc (Znm) Cette

classe est suivie de preacutes par une deuxiegraveme classe qui comporte la contamination du foie par le

Zinc (Znf) les gonades par le Zinc (Zng) et le foie par le Cuivre (Cuf) Le dernier groupe

comporte des contaminations avec de faibles valeurs en concentration en eacuteleacutements traces

meacutetalliques agrave savoir les teneurs en Cuivre dans les gonades (Cug) le Cuivre dans le muscle

(Cum) le Plomb dans les gonades (Pbg) le Plomb dans le foie (Pbf) et en dernier lieu la

concentration du plomb dans le muscle (Pbm)

Ces observations montrent que le Zinc est le principal meacutetal accumuleacute dans les diffeacuterents

organes chez le mulet Lrsquoorgane le plus toucheacute est le muscle du poisson avec une

accumulation remarquable du Zinc viennent apregraves les autres organes agrave savoir respectivement

le foie et les gonades respectivement

3 Classification selon la Boite a Moustaches de la variation des concentrations

Pour veacuterifier les reacutesultats de la premiegravere partie nous avons appliqueacute le principe des boites agrave

moustaches (Fig 73)

Mean MeanplusmnSE MeanplusmnSD

Pbm Pbf Pbg Cum Cuf Cug Znm Znf Zng-5

Fig 73 Boite a Moustaches de la variation des concentrations meacutetallique

dans les diffeacuterents organes du Mugil cephalus

Les reacutesultats obtenus permettent de deacutefinir une typologie domineacutee par groupe

bull GI Cuf Znm Znf Zng

bull GII Pbm Pbf Pbg Cum Cug

Zn preacutesente les valeurs les plus eacuteleveacutees en suite Cu Pb

Les reacutesultats de boite agrave moustache confirment les reacutesultats de la premiegravere partie A

Zn gt Cu gt Pb

En effet lrsquoanalyse comparative des concentrations moyennes des

Eacuteleacutements meacutetalliques dans les trois diffeacuterents tissus (muscle foie et gonades) montre que

lrsquoimportance de lrsquoaccumulation meacutetallique se fait selon lrsquoordre suivant

Tab 38 Ordre daccumulation des organes de lrsquoespegravece Mugil cephalus pour les ETM

Eleacutements

meacutetalliques Ordres daccumulation

Zinc Gonade gt Muscle gt Foie

Plomb Foie gt Gonade gt Muscle

Cuivre Foie gt Gonade gt Muscle

VII Discussion

Les poissons sont une partie importante de lalimentation humaine et il nest donc pas

surprenant que de nombreuses eacutetudes ont eacuteteacute meneacutees sur la pollution par les meacutetaux chez

diffeacuterentes espegraveces de poissons comestibles(Prudente et al 1997 Kucuksezgin et al 2001

Lewis et al 2002 Canli et Atli 2003 Usero et al 2003 Yilmaz 2005 Henry et al

2004 Andreji et al 2005 Bird et al 2007 Pierron et al 2007a 2007b Yilmaz et

Dogan 2008 Belhoucine 2012 Alkan et al 2012 Belhoucineet al 2014 Borsali

2014 )

Geacuteneacuteralement lanalyse des concentrations des ETM dans les tissus de poissons constitue un

aspect tregraves important pour la compreacutehension de leur devenir et doit prendre en compte

linfluence possible des variables telles que la taille corporelle lacircge la saison et mecircme lrsquoeacutetat

de santeacute des organismes (Rotchell et al 2001 Bodin et al 2007 Bodiguel et al 2008)

La bioaccumulation des meacutetaux dans les diffeacuterents organes de poissons a fait lrsquoobjet de

plusieurs travaux drsquoeacutetudes

Effet des ETM sur le foie et le muscle

Le foie et les muscles sont les organes les plus primordiaux de point de vue toxicologique en

raison de leur rocircle clef dans les pheacutenomegravenes de meacutetabolisation et drsquoaccumulation

En traversant les parois intestinales ou branchiales les meacutetaux gagnent le courant sanguin ougrave

ils vont se fixer agrave linteacuterieur des heacutematies soit sur des proteacuteines particuliegraverement

lheacutemoglobine Cependant plusieurs eacutetudes ont montreacute que le sang ne repreacutesente pas le site

privileacutegieacute daccumulation des meacutetaux (Delache et Ribeyre 1978 Boudou 1982) Les

meacutetaux ainsi fixeacutes sont transporteacutes par le laquo flux sanguin raquo Le transfert de ces eacuteleacutements vers

les tissus se fait essentiellement au deacutepend des eacuterythrocytes

En geacuteneacuteral la fixation des meacutetaux sur les moleacutecules dheacutemoglobine est labile (instable)

expliquant ainsi la rapiditeacute de la contamination de ces organes (Giblin et Massaro 1975)

Parmi ces organes on compte particuliegraverement le foie et les muscles qui preacutesentent des

proprieacuteteacutes accumulatrices des micropolluants (Fekhaoui 1983 Miller et al 1992

Springer et al 1992 Mersch et al 1993)

La distribution la localisation et la bioaccumulation des eacuteleacutements meacutetalliques dans les tissus

ne se reacutevegravelent pas dun meacutecanisme unique En effet la quantiteacute des meacutetaux transfeacutereacutes deacutepend

agrave la fois de lirrigation de lorgane consideacutereacute et des capaciteacutes de fixation intracellulaire

Limportance relative de ces deux paramegravetres deacutetermine les organes cibles de bioaccumulation

meacutetallique (Boudou 1982) Cependant les teneurs enregistreacutees au niveau de ces organes sont

le reacutesultat dun eacutequilibre dans la prise dont limportance est lieacutee aux eacutechanges entre le sang et

les organes et leacutelimination Laugmentation des teneurs en meacutetaux est due agrave une eacutelimination

plus lente que la prise

Effet des ETM sur les gonades

Les effets toxicologiques sur la reproduction dans poissons ont eacuteteacute agrave peine eacutetudieacutes en ce qui

concerne alteacuterations dans les gonades (Adams et Greely 2000 Jobling et al 2002 Toft et

al 2004) ETM peuvent perturber le deacuteveloppement des cellules germinales et peut reacuteduire la

capaciteacute du poisson agrave se reproduire (Inbamani et Seenivasan 1998 Kumar et Pant 1984

Mehanna 2005 Mukesh 2015)

Lrsquoanalyse deacutetailleacutee meneacutee sur les processus de bioaccumulation des meacutetaux chez Mugil

cephalus du littoral occidental algeacuterien a reacuteveacuteleacute lrsquoinfluence de plusieurs paramegravetres

biologiques et physiologiques sur les niveaux observeacutes

Les niveaux eacuteleveacutes de meacutetaux lourds chez M cephalus ont eacuteteacute geacuteneacuteralement attribueacute agrave leur

habitat et agrave leur comportement alimentaire Le mugil a tendance agrave se trouver pregraves de la reacutegion

des seacutediments (Bahnasawy et al 2009) se nourrissant de deacutetritus de diatomeacutees dalgues

dinverteacutebreacutes microscopiques et de parties de poissons (Olukolajo 2008)

Kilgour (1991) a indiqueacute que les animaux qui ont une relation eacutetroite avec les seacutediments

preacutesentent des concentrations de meacutetaux dans le corps relativement eacuteleveacutees Comme les

donneacutees sur les meacutetaux lourds dans les poissons sont lieacutees agrave leacutetat de pollution des reacutegions

(Hamza-Chaffai et al 1996)

Agrave lrsquoexception du Cd non deacutetecteacute les traitements statistiques des reacutesultats obtenus montrent

que les concentrations des quatre meacutetaux analyseacutes au niveau des trois tissus du mulet se

preacutesentent sous lrsquoordre daccumulation deacutecroissant suivant Zngt Cu gtPb gtCd

Lrsquoabsence du Cd est deacutejagrave signaleacutee par plusieurs auteurs chez plusieurs espegraveces Caudron

2006 Ben salem 2014 et hamitouche amp haderbache 2017

Selon Duquesne 1992 les teneurs en Cd des organes nont pas eacuteteacute systeacutematiquement reporteacutees

car les eacutechantillons natteignaient pas toujours le seuil de deacutetection au SAA en flamme En

effet soit les teneurs eacutetaient reacuteellement trop faibles soit leacutechantillon neacutequivalait pas agrave 1

gramme de poids sec minimum pondeacuteral requis pour ce type drsquoanalyses

Par conseacutequent le processus de bioaccumulation est en effet influenceacute par les proprieacuteteacutes

physico-chimiques des composeacutes mais aussi par les facteurs biologiques physiologiques et

eacutecologiques speacutecifiques des espegraveces exposeacutees tels que lhabitat le sexe acircge la reproduction

(degreacute de maturiteacute) lrsquoeacutetat de nutrition ou encore leacutetat de santeacute des animaux (Connolly amp

Glaser 2002 Di bella et al 2006Bodin et al 2007 Bodiguel et al 2008)

- Variation des concentrations moyennes en fonction des organes

La diffeacuterence de concentration en ETM au niveau des tissus peut ecirctre le reacutesultat de leur

capaciteacute agrave induire une liaison meacutetal-proteacuteine comme dans le cas des meacutetallothioneacuteines

(Canliet Atli 2003) Les meacutetallothionines sont des proteacuteines cytosoliques responsables de la

reacutegulation cellulaire des ETM essentiels et de la cheacutelation des ETM toxiques dans les groupes

IB et IIB de la classification peacuteriodique (Roesijadi 1992) En outre le zinc se trouve

accumuleacute au niveau des arecirctes ceci est expliqueacute par le fait que cet eacuteleacutement interagit

activement avec le calcium (Paquin et al 2002)

Cependant les concentrations en Zn au niveau du muscle sont moins eacuteleveacutees par rapport aux

autres organes ce qui pourrait indiquer son controcircle au niveau de muscle par la reacutegulation

homeacuteostatique Nos reacutesultats coiumlncide parfaitement avec ceux de Miller et al 1992 Cronin

et al 1998

Il est bien connu que le muscle du poisson nest pas actif dans laccumulation de meacutetaux

lourds (Bahnasawy et al 2009)

En fait de faibles concentrations en zinc au niveau du muscle sont aussi reporteacutees dans de

nombreuses autres eacutetudes (Berninger et Pennanen 1995 Kraal et al 1995 Allen-Gil et

al 1997 Moiseenko et Kudryavtseva 2001 Bervoets et al 2001 Bervoets et Blust

2003) qui ont montreacute que les teneurs en zinc au niveau du muscle dans les sites pollueacutes sont

comparables aux sites de reacutefeacuterence En outre les poissons regraveglent activement les

concentrations en Zn dans les tissus par conseacutequent les teneurs tissulaires en zinc ne reflegravetent

pas neacutecessairement les changements de concentration en zinc dans lenvironnement (Phillis

1980 Rejomon et al 2009)

De plus les concentrations de meacutetaux du foie peuvent ecirctre le reflet de laccumulation reacutecente

et peut ecirctre un indicateur utile de lexposition reacutecente (Romeo et al 1999 Ccedilogun et al

2006) Il a eacuteteacute admis que les concentrations en meacutetaux du muscle sont inferieures agrave celle du

foie (Tepe et al 2008) Or nous nrsquoavons pu veacuterifier ces reacutesultats que pour le Zn et le Pb

Le cuivre est un oligo-eacuteleacutement neacutecessaire agrave la vie et drsquoautre part il peut preacutesenter des effets

toxiques agrave partir drsquoun certain seuil de concentration (Ifremer 2009) La toxiciteacute du cuivre

enmilieu marin est fonction de sa forme chimique et de son eacutetat drsquooxydation (Chiffoleau

2001)Les poissons absorbent aiseacutement le cuivre dissous qui peut ainsi poser de nombreux

problegravemes de toxiciteacute Une concentration en sulfate de cuivre (=08 mgl) dans lrsquoeau peut

entrainer une toxiciteacute chronique pour les poissons et de nombreuses espegraveces (Guillaume et

al 1999)

Les faibles concentrations en cuivre au niveau du muscle peuvent ecirctre le fait drsquoun meacutecanisme

de reacutegulation pour les eacuteleacutements essentiels propre au poisson (Firat et Kargin 2010 Roach

et al 2007 Zubcov et al 2008 Sandor et al 2001)

Lrsquoaccumulation du Cu dans le foie par rapport aux autres tissus analyseacutes peut srsquoexpliquer par

la grande activiteacute meacutetabolique Les teneurs moyennes nrsquoexcegravedent pas les limites de la

reacutegulation homeacuteostatique qui sont de lrsquoordre de 50 g-1 microg MS (Pyle et al 2005)

Clearwater et al (2002) mentionnent que la reacutegulation de lrsquoabsorption du Cu se fait dans

lrsquointestin qui agit comme un organe homeacuteostatique Eacutetant donneacute que lintestin est impliqueacute

dans le stockage temporaire et qursquoil repreacutesente le site de deacutesintoxication intracellulaire du Cu

(Handy et al 1999) les meacutetallothionines intestinales participent agrave la reacutegulation

homeacuteostatique du cuivre

Quand aux concentrations plombiques sont eacuteleveacutees au niveau du muscle que le foie comme

lrsquoexplique Odzak Zvonaric (1995) le plomb absorbeacute peut ecirctre distribueacute rapidement aux

dautres tissus et organes (par exemple les os les reins les muscles gonades) plutocirct que de

saccumuler dans le foie

Des reacutesultats similaires ont eacuteteacute deacutejagrave mentionneacutes chez drsquoautres groupes de chercheures qui ont

travailleacute sur le Mugil cephalus en Turquie (Yilmaz 2009) les concentrations trouveacutes par cette

auteur sont comme suite le muscle cuivre 634mgkg et 043mgkg de Plomb et 98mgkg de

zinc pour le foie 043 de cadmium 7391mgkg de cuivre et 163mgkg de plomb et le zinc

preacutesente 19932 mg Kg

Aussi une autre eacutetude a eacuteteacute reacutealiseacutee dans le mecircme pays par Yilmaz 2003 Les concentrations

de ces polluants chez le M cephalus sont 139 mg kg de cuivre 4725 de zinc et 1002mgkg

de plomb dans le muscle et les gonades le cuivre repreacutesentes 4450mgkg 26906mgkg de

zinc et 909 mgkg de plombces reacutesultats corrobores a nos reacutesultats

- Evaluation saisonniegravere et mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux

lourds

Suite agrave notre preacutesente eacutetude nous avons constateacute que les variations saisonniegraveres semblent

reacutegir la reacutepartition des meacutetaux lourds qui fluctuent consideacuterablement dans trois matrices

biologique du Mugil cephalus (muscle foie et gonade) Une tendance agrave la hausse des teneurs

moyennes en Zn et Pb dans la saison printaniegravere automnale et hivernale

Cette forte preacutesence de concentration en Zn et Pb tout le long de lrsquoanneacutee est probablement

lier au mouvement constant des bateaux navires de pecircche et des chalutiers qui utilisent du

meacutetal galvaniseacute les revecirctements au Pb et au Zn pour eacuteviter la rouille les batteries au plomb

utiliseacutees dans les bateaux agrave moteur etc finissent par peacuteneacutetrer dans les milieux ambiants par

lessivage et saccumulent dans les tissus (Carpene et al 1994 Yılmaz et al 2006)

Selon Zimmermann et al (2004) et El Morhit et al (2009) diverses causes peuvent ecirctre

avanceacutees pour expliquer ce pheacutenomegravene tels que la biodisponibiliteacute des meacutetaux en parallegravele

avec le rocircle que peuvent jouer agrave ce niveau les paramegravetres physico-chimiques du milieu

(tempeacuterature saliniteacute pH oxygegravene dissous matiegravere organique nitrates DCO DBO5)

La tempeacuterature de lrsquoeau joue un rocircle important par exemple en ce qui concerne la solubiliteacute

des sels et des gaz dont entre autres lrsquooxygegravene neacutecessaire agrave lrsquoeacutequilibre de la vie aquatique

Lrsquoactiviteacute meacutetabolique des organismes aquatiques est eacutegalement acceacuteleacutereacutee lorsque la

tempeacuterature de lrsquoeau srsquoaccroicirct en particulier labsorption le meacutetabolisme et lexcreacutetion de

meacutetaux (Cairns et al 1975 Bennett 1978 Robinson et al 1983 Tsui et al 2004 Ibge

La saliniteacute quant agrave elle conditionne le pheacutenomegravene drsquoosmoreacutegulariteacute chez les organismes

aquatiques Par ailleurs selon Sadiq (1992) une augmentation dans la saliniteacute des eaux

marines augmentait la bioaccumulation des meacutetaux lourds

Aussi les teneurs varient selon les peacuteriodes de preacutelegravevement (Mousataid et al 2005)

Drsquoautres eacutetudes affirment que la variation des teneurs deacutepend de la saison et montrent que les

plus fortes teneurs sont enregistreacutees au printemps et en automne (Essadaoui et Sif 2001

Ibrahim et al 2008 Saeed 2013 and Younis et al 2014) Dans ce contexte nous

pouvons avancer que nos donneacutees en Zn et en Pb se concordent agrave hypothegravese trouveacutees par

ces auteurs

Laugmentation de la bioaccumulation des meacutetaux dans les organes du poisson durant de la

saison estivale na jamais eacuteteacute observeacutee dans dautres environnements (Kock et al 1996

Avenant-Oldewage et Marx 2000 Farkas et al 2008) Mecircme si plusieurs facteurs

pourraient contribuer agrave la variabiliteacute saisonniegravere de laccumulation de meacutetaux dans les

poissons (changements physiologiques variabiliteacute de la concentration des meacutetaux dans

lenvironnement ou lalimentation)

Ces auteurs ont mis en eacutevidence la forte relation entre cette augmentation des meacutetaux et la

peacuteriode de la monteacutee en tempeacuterature pendant leacuteteacute

La tempeacuterature est un facteur majeur controcirclant le meacutetabolisme dans les organismes

poiumlkilothermes qui influencent le taux de processus meacutetaboliques en particulier labsorption

le meacutetabolisme et lexcreacutetion de meacutetaux (Cairns et al 1975 Bennett 1978 Robinson et al

1983Tsui et al 2004)

La variation du cuivre est plus remarquable en eacuteteacute sont enregistreacute au niveau du foie que les

autres meacutetaux On pourrait penser les extrecircmes thermiques favorisent la bioaccumulation de

ce meacutetal Il est eacutegalement permis de penser que le couple saliniteacutetempeacuterature soit agrave lrsquoorigine

des fluctuations saisonniegraveres de lrsquoaccumulation de ce meacutetal Des observations similaires ont

eacuteteacute rapporteacutees par Asso 1984 dans la Baie drsquoAlger Drsquoautres auteurs ont souleveacute lrsquoinfluence

du pH sur la biodisponibiliteacute et la bioaccumulation des meacutetaux en agissant sur leur speacuteciation

chimique En regravegle geacuteneacuterale cette disponibiliteacute est tregraves importante quand le milieu est alcalin

(Luoma 1983)

Par contre Chatterjee et al 2006 laissent supposer que lrsquoaccumulation des ETM bioactifs

comme le zinc est activement controcircleacutee par les poissons et le degreacute drsquoaccumulation est

geacuteneacuteralement indeacutependant du milieu Drsquoautre part les concentrations dans le milieu affectent

lrsquoaccumulation des ETM non-essentiels comme le plomb (Pattee et Pain 2003)

Les reacutesultats de cette eacutetude teacutemoignent plus drsquoune reacutepartition significative reacutegicirct dans lrsquoespace

que dans le temps

Il est neacutecessaire deacutevaluer les niveaux de meacutetaux pendant plusieurs anneacutees pour mieux

comprendre les scheacutemas saisonniers de contamination de lespegravece (Silence et Sandra Maria

- Variation mensuelle des concentrations moyennes en meacutetaux lourds en fonctions

de sexe

La bioaccumulation des polluants cibleacutes est plus remarquable chez les sujets macircles que chez

les sujets femelles de M cephalus Mais ne repreacutesente aucune diffeacuterence significative

Alhashemi et al (2012) et Lombardi et al (2010) ont rapporteacute que la moyenne des niveaux

de meacutetaux eacutetudieacutes dans le foie les branchies les muscles et les gonades des espegraveces de

poissons neacutetaient pas significativement diffeacuterents entre les sexes

Les concentrations moyennes en fonction du sexe indiquent que le zinc et le cuivre

bioaccumuleacutee est plus important chez les macircles que les femelles Ceci peut srsquoexpliquer par le

fait que les femelles puisent leurs reacuteserves nutritives en syntheacutetisant ces derniegraveres en mateacuteriels

glucidiques lipidiques et proteacuteiques au moment de la ponte qui srsquoeffectue en plusieurs

peacuteriodes de lrsquoanneacutee Nos reacutesultats similaire a ceux de Belhoucine 20012

Selon Bodiguel (2008) le sexe est eacutegalement un des facteurs biologiques preacutedominant en

raison drsquo une part de la diffeacuterence de croissance entre les macircles et les femelles et drsquoautre

part des pertes de contaminants engendreacutees par la reproduction La ponte est en effet un

facteur de deacutecontamination important chez les femelles puisqursquoagrave partir de leur premiegravere

reproduction une nette diminution des concentrations en meacutetaux est observeacutee

Aussi Les diffeacuterences concentrations tissulaires des meacutetaux entre les sexes peuvent ecirctre

influenceacutees par une combinaison de facteurs tels que les preacutefeacuterences alimentaires le

meacutetabolisme physiologique par rapport au stade du cycle de reproduction ou le comportement

alimentaire (Alquezar et al 2006)

Nos reacutesultats sont en daccord avec ce qui a eacuteteacute deacutemontrer par Mohammed et al (1988)

qui eacutevaluait la composition chimique de Mugil cephalus le long de la cocircte soudanaise de la

mer RougeCette diffeacuterence statistiquement nrsquoest pas significative ce qursquoil a eacuteteacute confirmeacute par

Stanek (2017) aucune diffeacuterence lieacutee au sexe neacutetait eacutevidente en ce qui concerne la

bioaccumulation du meacutetal dans les tissus musculaires

- Variations saisonniegraveres des concentrations moyennes en meacutetaux lourds en

Rapport Heacutepato-Somatique RHS

Lrsquoanalyse des reacutesultats du Rapport Heacutepato-Somatique RHS dans notre preacutesente eacutetude indique

une heacutepatomeacutegalie au sein de la population des mulets

Ces individus preacutesentent un RHS assez eacuteleveacute parallegravelement agrave des concentrations tissulaires

importantes en eacuteleacutements traces au agrave savoir le zinc le plomb et le cuivre Cette situation

semblerait en correacutelation avec le degreacute de pollution particuliegraverement pendant les peacuteriodes de

leur cycle biologique

Lrsquoheacutepatomeacutegalie a eacutegalement eacuteteacute reporteacutee chez drsquoautres espegraveces de poissons marins et drsquoeau

douce preacuteleveacutees dans des zones pollueacutees par les HAPs les PCBs et les meacutetaux lourds

(Everaarts et al 1994 Huuskonen et Lindstroumlm-Seppa 1995) Shugart (1990) remarque

une diminution du RHS parallegravelement agrave la charge contaminantes du milieu cette tendance est

aussi observeacutee dans notre travail sur les individus femelles

Lrsquoheacutepatomeacutegalie a eacuteteacute deacutecrite par certains auteurs comme pouvant ecirctre associeacutee agrave une

augmentation du contenu lipidique du foie des individus exposeacutes qui favorise lrsquoaccumulation

de moleacutecules organiques lipophiles preacutesentes dans le milieu telles que les PCBs et les HAPs

(Fletcher et al 1982 Cormier et al 1989) Ainsi une augmentation du RHS a eacuteteacute mis en

eacutevidence chez le poisson-chat Ameiurus nebulosus exposeacute agrave une pollution chronique par les

HAPs ce pheacutenomegravene pouvant subsister apregraves une diminution significative du flux polluant

(Mc Farland et al 1999 Larno2004 )

Dans cette preacutesente eacutetude aucune relation simple ne peut ecirctre eacutetablie entre les concentrations

en ETM mesureacutees dans le muscle le foie du mulet et la valeur de leur RHS En geacuteneacuterale

RHS assez eacuteleveacute parallegravelement agrave des concentrations tissulaires importantes en ETM

Certaines alteacuterations ultrastructurales heacutepatiques telles que la prolifeacuteration du reacuteticulum

endoplasmique lisse (REL) et des peroxysomes ont eacuteteacute mises en eacutevidence chez des poissons

exposeacutes agrave des polluants organiques et pourraient ecirctre agrave lrsquoorigine de lrsquoaugmentation du poids

de leur foie (Braunbeck 1998 Cajaraville et al 2003)

Buumlcheli et Fent (1995) citent par ailleurs des travaux suggeacuterant que lrsquoaugmentation de la

quantiteacute de REL peut ecirctre lieacutee agrave lrsquoaugmentation des activiteacutes des enzymes de deacutetoxification

preacutesentes dans ces structures comme celles des monooxygeacutenases agrave cytochrome P450 Un

RHS eacuteleveacute a notamment eacuteteacute associeacute agrave une induction significative de lrsquoactiviteacute EROD chez

diverses espegraveces de poissons (Shugart et al 1990 Huuskonen et Lindstroumlm-Seppa

La deacutetection drsquoune heacutepatomeacutegalie pourrait alors indiquer une exposition agrave des composeacutes

inducteurs des enzymes heacutepatiques de deacutetoxification tels que les PCBs et les HAPs bien que

lrsquoexistence de cette correacutelation ne soit pas systeacutematique chez le poisson (Kloepper-Sam et

al 1994 Larno et al 2001)

Facteur de condition

Lanalyse de correacutelation a abouti agrave une correacutelation neacutegative de toutes les concentrations de

meacutetaux traces et du facteur de condition des poissons (K) Dautre part il a eacuteteacute constateacute que

les correacutelations entre les concentrations de meacutetaux en traces et le facteur de condition (K) des

eacutechantillons de poissons variaient avec les tendances opposeacutees caracteacuteristiques par rapport agrave

la longueur le poids La relation neacutegative entre la concentration en meacutetaux traces et le facteur

de condition du poisson suggegravere leffet de dilution relatif de la teneur en lipides des tissus

( Authman 2008)

Il est geacuteneacuteralement admis que laccumulation doligo-eacuteleacutements dans les organismes vivants

controcircleacutee par des meacutecanismes speacutecifiques dabsorption de deacutesintoxication et deacuteleacutemination

deacutepend aussi significativement du taux meacutetabolique speacutecifique des organismes ( Newman

Doubet 1989)

Certains meacutetaux naugmentent pas en concentrations avec lacircge ou la taille car ils sont

consideacutereacutes comme eacutetant sous controcircle homeacuteostatique (Evans et al 1993) Ainsi dans la

preacutesente eacutetude la correacutelation positive entre certains meacutetaux et lacircge et la taille des poissons

peut ecirctre due agrave la perte de capaciteacute dhomeacuteostasie d Mugil cephalus sous exposition

chronique aux meacutetaux entraicircnant une bioaccumulation Cette hypothegravese est eacutegalement

corroboreacutee par le fait que les lipides exprimeacutes en pourcentage du poids corporel sont

geacuteneacuteralement plus faibles chez les jeunes poissons diminuent pendant la ponte et atteignent

leur maximum agrave la fin de la peacuteriode dalimentation principale ( Weatherrly et Gill 1987 )

Luczynska et Tonska 2006 ont constateacutes que les correacutelations entre les concentrations de

meacutetaux en traces et le facteur de condition (K) des eacutechantillons de poissons variaient avec les

tendances opposeacutees caracteacuteristiques par rapport agrave la longueur le poids et lacircge La relation

neacutegative entre la concentration en meacutetaux-traces et le facteur de condition du poisson suggegravere

leffet de dilution relatif de la teneur en lipides des tissus

- Variations des concentrations en meacutetaux lourds selon les stades de maturiteacute

sexuelle du Mugil cephalus

Le facteur dacircge ou la maturiteacute du poisson peut influencer laccumulation de meacutetaux lourds

(Mohsin et Ambak 1991)

Cette eacutetude indique que chez les poissons matures leurs accumulation en meacutetaux est

leacutegegraverement eacuteleveacutes par rapport au juveacutenile ou les poissons immatures Cette diffeacuterence nrsquoa

pas montreacute une diffeacuterence entre les deux stades pour les trois polluants

Nous pouvons expliquer cette preacutesence de concentration meacutetallique chez les individus

immatures ou les preacutematureacutes par une des principales voies dexposition aux perturbateurs

endocriniens chez les poissons au deacutebut de leur vie est due aux contaminants accumuleacutes dans

les reacuteserves lipidiques dans lœuf agrave la suite du transfert maternel au cours du deacuteveloppement

de lovaire

Ces contaminants qui se sont accumuleacutes dans lœuf sont mobiliseacutes lorsque les reacuteserves

lipidiques sont meacutetaboliseacutees pour alimenter le deacuteveloppement de lembryon exposant

lespremiers stades de la vie agrave concentration particuliegraverement eacuteleveacutee de perturbateurs

endocriniens agrave une peacuteriode de plus grande vulneacuterabiliteacute aux perturbations de leur systegraveme

endocrinien en deacuteveloppement (Sumpter 2002 Hecker et al 2006 Soyano et al 2010

Sri Andayani 2013 ) De plus les premiers stades biologiques du poisson ont une capaciteacute

limiteacutee agrave meacutetaboliser et agrave excreacuteter les contaminants y compris les perturbateurs endocriniens

(Jobling et Tyler 2003)

Les concentrations moyennes eacuteleveacutees des eacutetudieacutes polluants chez la populations matures de

M cephalusdans leurs gonades peuvent reacuteduire la fonction gonadique dans la reproduction

(Hayati et al2017)

Une diminution des meacutetaux lourd au niveau du foie par les meacutecanismes de deacutetoxification qui

se produisent dans les cellules du foie de sorte que la teneur en meacutetaux lourds dans le foie

diminue ( Hayati et al2017)

Un faible niveau de pollution plombique pourrait causer effets neacutefastes sur la santeacute des

poissons et sur la reproduction (Delistraty et Stone 2007)

Autrement le processus de maturation neacutecessite des niveaux deacutenergie ameacutelioreacutes cest-agrave-dire

augmente les taux dalimentation Cela entraicircne un taux meacutetabolique eacuteleveacute et par conseacutequent

laccumulation de meacutetaux dans les poissons (Bobori et Economidis 1996) Bien que les

diffeacuterences dans laccumulation de meacutetaux traces chez les macircles et les femelles puissent

persister agrave des stades de deacuteveloppement matures la ponte semble ecirctre le meacutecanisme qui aide agrave

eacuteliminer les substances toxiques du corps (Simm et Kotta 2000 Roots et al 2004) Par

conseacutequent pour les individus matures les diffeacuterences dans la concentration des meacutetaux-

traces entre les sexes diminuent jusquau niveau qui nest pas deacutetectable par les modegraveles

statistiques

- Variations des concentrations en meacutetaux lourds en fonction des classes drsquoacircge du

Mugil cephalus

Dans la plupart des cas nous avons observeacute que la bioaccumulation des meacutetaux changeait de

faccedilon marqueacutee au fur et agrave mesure que le poisson grandissait et vieillissait

Dans notre eacutetude les jeunes mulets ont accumuleacute beaucoup plus le plomb que les vieux

mulets De plus il y a eu laccumulation du zinc et le cuivre qui ont une tendance agrave

srsquoaugmenter avec lacircge mais cette tendance est statistiquement significative Peu dauteurs

nont pu deacutetecter la relation significative entre lacircge du poisson et la teneur en meacutetaux des

tissus (Ahmad et AI-Ghais 1997 Kirby et al 2001)

Zyadah (1999) a rapporteacute que les tissus ont tendance agrave accumuler de fortes concentrations de

meacutetaux lourds avec laugmentation de la taille des poissons De nombreuses eacutetudes ont

eacutegalement deacutemontreacute une relation positive entre la taille corporelle (longueur poids et acircge) et

la concentration en meacutetaux traces (Mastala et al 1992 Linde et al 1998 Filipovic et

Raspor 2006 Farkas et al 2003 Kasimoglu 2014 )

De mecircme Kock et al (1996) qui ont eacutetudieacute les otolithes et les opercules de

Salvelinusalpinus ont trouveacute une correacutelation positive entre la teneur en Pb et lacircge du poisson

Une diminution de laccumulation de meacutetaux avec lacircge a eacuteteacute reacuteveacuteleacutee par Allen-Gill et

Martynov (1995) qui ont examineacute le contenu en plomb dans les muscles de 9 espegraveces de

poissons de la riviegravere Pechora Cette hypothegravese concorde avec les reacutesultats trouveacutes en

concentration plombique Evans et al (1993) a expliqueacute que certains meacutetaux naugmentent

pas en concentrations avec lacircge ou la taille car ils sont consideacutereacutes comme eacutetant sous controcircle

homeacuteostatique

Cette eacutetude a mis en eacutevidence que laccumulation du zinc et le cuivre ont une tendance agrave

augmenter avec lacircge des poissons eacutechantillonneacutes

Des reacutesultats similaires ont eacuteteacute rapporteacutes par Linde et al (1996) ont observeacute une

augmentation de la teneur en cuivre dans le foie de Salmo trutta avec lacircge

Szefer et al (2002) ont eacutegalement rapporteacute que les teneurs en Cd Pb et Cu du foie de perche

(Perca jluviatilis) eacutetaient correacuteleacutes positivement avec lacircge du poisson Dobicki et

Polechonski 2003 ont eacutegalement rapporteacute que les teneurs augmentent avec lrsquoacircge dans les

lacs de wojnowskie

Leffet de lacircge du poisson sur laccumulation de meacutetaux lourds agrave montrer une tendance

similaire agrave celle du poids et de la longueur du poisson En geacuteneacuteral on sait que les variations

des niveaux deacuteleacutements traces qui deacutependent de la croissance sont influenceacutees par divers

facteurs tels que le taux meacutetabolique et la dilution de la croissance des eacuteleacutements (Phillips

1980 Langstonet al 2002)

- Situation du niveau de la contamination meacutetallique de Mugil cephalus par

rapport aux doses maximales admissibles (DMA)

Laccumulation des ETM dans les seacutediments peut provoquer de seacuterieux problegravemes dans

lenvironnement Cette contamination pourrait affecter la qualiteacute de leau la bio-assimilation

et bioaccumulation de ces xeacutenobiotiques dans les organismes aquatiques Ces derniers sont

capables drsquoen eacuteliminer une certaine partie via lrsquoexcreacutetion et la meacutetabolisation mais au-delagrave

drsquoune certaine quantiteacute les meacutetaux srsquoaccumulent dans les organismes et tout au long de la

chaicircne alimentaire atteignant des concentrations pouvant menacer la survie de certaines

populations naturelles et preacutesenter des dangers pour la santeacute humaine (Liehr et al 2005) et

surtout alteacuterant agrave long terme les eacutecosystegraveme (CM Ip et al 2007)

Plusieurs travaux effectueacutes en eacuteco-toxicologie eacutetudient lrsquoeacutevaluation des quantiteacutes de meacutetaux

lourds preacutesents dans les eacutecosystegravemes et leur bioconcentration dans les organismes (Huang et

al 2007) afin de mettre en eacutevidence leurs toxiciteacute et de pouvoir imposer des

reacuteglementations exigeant des seuils tregraves bas

Lors de cette eacutetude nous avons regroupeacutes les reacutesultatsdans le tableau 39a lrsquoexception du

cadmium il est constateacute que Mugil cephalus pecirccheacute sur le littoral occidental algeacuterien parvient

agrave stocker dans ces organes les trois meacutetaux rechercheacutes (Zn Cu et Pb) sans ecirctre leacutetales pour

lrsquoorganisme accumulateur Cette accumulation est proportionnelle agrave la concentration en

meacutetaux trouveacutee dans les eaux environnantes

En comparant les concentrations moyennes en meacutetaux lourds mesureacutees chez le mulet avec les

seuils de qualiteacute sanitaire toleacutereacutes (Tab 39) il apparaicirct que la teneur moyenne de 969 ppm

(PF) en oligo-eacuteleacutements Cu est inferieure par rapport aux DMA (CNRMS 1992)

La teneur en Pb bien qursquoelle soit toxique ne constitue pas un danger pour le consommateur

puisqursquoelle reste infeacuterieure aux doses maximales admissibles recommandeacutees Les taux

moyens enregistreacutes dans nos eacutechantillons de Mugil cephalus 102 ppm (PF) se trouve dans

lrsquointervalle de celles recommandeacutees par CSHPF (1990) et GIPPM (1973) pour la

concentration moyenne en Zn de 161 ppm PF se situant aussi dans la fourchette des DMA

fixeacutees pour le filet de Poisson par le CNRMS drsquoAustralie (1992)

Cu Zn Pb Cd

Preacutesent travail 969 ppm PF

3226 PS

161ppm PF

5331 PS

102ppm PF

340 PS Nd

Poissons

PS (g)

03 agrave 6 mgKg

PS (b)

05 mgKg

PF (f)

PS (a)

015-3 pmm PS (h)

01 ppm PF (f)

(a) AUGIER et al (1988) ndash (b) GIPPM (1973) [Groupe Interministeacuteriel des Problegravemes de Pollution de la Mer] ndash (c)

CNRS (1971)[Groupe drsquoexperts chimistes] (d) OMS (1971) ndash (e) FAO (1971) ndash (f) CSHPF (1990) [Conseil Supeacuterieur

drsquoHygiegravene Publique de France]- (g) CNRMS drsquoAustralie (1992) [Conseil National pour la Recherche Meacutedicale et de la

Santeacute] ndash (h) IOPR (1996) [Institut Oceacuteanographique Paul Ricard]

Nous apercevons que les doses moyennes des meacutetaux lourds releveacutees dans le Mugil

cephalus compareacutees agrave celles fournies par la litteacuterature relatifs aux DMA ne sont pas

inquieacutetantes et ne constitue aucun danger dans lrsquoimmediat

De ce fait aucune indication montrant que les niveaux sont suffisamment eacuteleveacutes pour causer

la morbiditeacute ou la mortaliteacute parmi les poissons eux-mecircmes ou poser des menaces agrave la santeacute

humaine apregraves la consommation de ces poissons

Ce constat ne diminue en rien le risque potentiel encouru par lrsquoHomme agrave moyen et long terme

si des dispositions urgentes ne sont pas mis en place afin de controcircler la salubriteacute des produits

de la mer vecteurs drsquoagents toxiques en particulier le plomb et secondairement le cadmium

puisque ces meacutetaux enregistrent des teneurs alarmantes pour la santeacute publique Lrsquoeacutevaluation

fiable des risques induits par ces polluants tant sur la santeacute humaine que sur lrsquoenvironnement

est un challenge important (Maroni et al 2000 Eason et OrsquoHalloran 2002 Alavanja et

al 2004)

En effet le recours agrave cette espegravece qualifieacutee de bioindicatrice semble un moyen rapide et

performant pour eacutevaluer la qualiteacute de lrsquoenvironnement En fonction de leur large reacutepartition

geacuteographique de leur longeacuteviteacute de la permanence de leur population au cours des saisons de

leur abondance et de leur capaciteacute agrave accumuler une gamme des meacutetaux lourds ces organismes

apparaicirctraient comme des organismes potentiellement inteacuteressant agrave la biosurveillance du

milieu marin

Enfin nous avons recommandeacute une surveillance continue agrave long terme pour controcircler la

pollution des meacutetaux afin de controcircler le meacutetal dans leau et le poisson le controcircle et

leacutevaluation de la teneur en meacutetaux dans leau de la reacutegion du littoral occidental algeacuterien

Les valeurs recommandeacutees pour la consommation humaine

Ces ETM que lrsquoon peut retrouver dans les poissons dont certains sont toxiques pour

lrsquohomme font aussi lrsquoobjet de recommandation pour la consommation humaine par la

FAOWHO (Food and and Agriculture Organization of the united nationsWorld Health

Organizationb) (Tab40)

ETM Valeurs limites Commentaire Reacutefeacuterence

Cadmium

05-10 μggPS

Canceacuterogegravene

Liste CCFAC

FAOWHO 2001 WHO Food

Addit Ser No 33

Cuivre

50-150 μggPS

Addit Ser No 24

25-30 μggPS

Canceacuterigegravene

Addit Ser No 33

Zinc 200-250 μggPS - FAOWHO 1989 WHO Food

Addit Ser No 24

aμggPS-1 PTWI= ingestion maximale provisoire toleacuterable par semaine (mgkg-1 poids corporel) ESADDI= ingestion

maximale journaliegravere (μgj-1) CCFAC Codex Committee on Food Additives and Contaminants

Les donneacutees analytiques obtenues agrave partir de cette eacutetude montrent que les concentrations de

meacutetaux pour les poissons eacutetaient geacuteneacuteralement conformes aux limites recommandeacutees par la

FAO OMS pour les poissons Il ny a donc pas de risque seacuterieux pour la santeacute associeacute agrave la

consommation des quatre meacutetaux eacutetudieacutes dans les poissons analyseacutes

Comparaison des reacutesultats avec ceux de la litteacuterature chez la mecircme espegravece

Le tableau ci-dessous preacutesente diffeacuterentes comparaisons dans les concentrations des meacutetaux

lourds (Pb Zn Cd Cu) dans le muscle du mulet agrave travers plusieurs reacutegions du monde On

constate que les concentrations preacutesentent des valeurs plus au moins similaire

Origine

Pb Cu Zn Auteurs

cephalus

Cocircte de la

mer Noire

Bulgarie

0024mgkg

007mgkg

- - Stancheva

bande de

Palestine

0172 mg g

0907mgg

Elnabris et

al 2013

Nigeria

033mgkg

296mgkg

412mgkg

Miebaka

Moslen

Inde - 84 mgkg 55 mgkg 252 mgkg

Krishna et

al 2014

3544mgkg

Sophia and

Milton 2017

Turquie 007mgg - - 8839mgg Dural et al

Egypte

et 171

et 1267

356 et

568 μgg

1321 et

3842 μgg

Bahnasawy

et al 2009

Turquie

- 359mgg 024mgg 2162mgg Yilmaz

2003 - 642 mgg 139 mgg 4725 mgg

- 1002 mgg 099mgg 3044mgg

Algeacuterie ND 102 mgkg 969

161mgmg

Preacutesent

travail

NB ND non deacutetermineacutee

Il est eacutegalement documenteacute que les emplacements geacuteographiques et la saison des captures

pourraient conduire agrave concentrations de meacutetaux diffeacuterents mecircme dans les mecircmes espegraveces de

poissons (Dural et al 2007 Bahnasawy et al 2009)

- Variations des teneurs moyennes en meacutetaux traces (moyenne plusmn eacutecart-type ppm

PF) chez diffeacuterents poissons pecirccheacutes le long du littoral occidental algeacuterien

Le tableau 53 permet une eacutetude comparative entre ces organismes marins utiliseacutes comme

indicateurs biologiques et qui repreacutesentent quelques maillons de la chaicircne trophodynamique

avec des caracteacuteristiques distinctes agrave savoir que certaines sont peacutelagiques et drsquoautres

benthiques (Boutiba et al 2003)

Les diverses eacutetudes ont montreacute que chez les Echinodermes adultes laccumulation des

meacutetaux et particuliegraverement celles du Cd et du Pb est ce qui rend ces organismes dexcellents

bio-indicateurs des meacutetaux preacutesents dans lenvironnement (Cris et al 1998 Dermeche 1998

Kremling et Streu 2000 Anderson et al 2001 Cesar et al 2004 Deheyn et al 2005

Hernandez et al 2009) de ce fait la seacutedentariteacute repreacutesente un critegravere important pour la

seacutelection des espegraveces sentinelles (Amiard et al 2008)

Espegravece Zone

drsquoeacutetude Cd Cu Pb Zn Auteur

Mullus surmuletus Golfe

dArzew 008plusmn 002 132 plusmn 008 1325 plusmn008

Bengueda

(1993)

Mullus surmuletus

dArzew 132 334 PS

Boutiba et

al (1996)

Sardina

pilchardus

dOran - - 055 1991

Mestariamp

Otmani

(1996)

Paracentrotus

lividus

dOran 026plusmn 007 052 plusmn 009

2364plusmn 524

Dermeche

Sardina pilchardus

002plusmn 001 217 plusmn 045 1099plusmn 393 Merbouh

(1998)

Palinurus

mauritanicus

dOran 071plusmn006 173 plusmn 084 1748plusmn 152

Halmouti

(2000)

Boops boops

dOran 04 135 PF

Aoudjit

(2000)

Mullusbarbatus

dOran 008plusmn 002 1325plusmn 008

Bensahla

(2001)

Sepia officinalis

dArzew 051plusmn 040 086 plusmn 048 1404plusmn 194

Haddou

(2004)

Merluccius

merluccius

dOran 022plusmn 017

0274 plusmn

6384plusmn 446

PS Belhoucine

(2005)

Sardinelle aurita

drsquoOran 0019 029 608 PF

Benamar

(2006)

Mullus surmuletus

dOran 015plusmn 001

0234 plusmn

21232plusmn

PF3212

Borsali

(2007)

Trachurus

trachurus

dOran 001plusmn 003 276plusmn127

Benadda

(2009)

Diplodus sargus

dOran 011plusmn012 032 plusmn185

3006 plusmn185

PF Ayad (2010)

Mugil cephalus

909 plusmn058

Bouhadiba

(2011)

Merluccius

merluccius

dOran 024plusmn011 027plusmn016

789plusmn047

PS Belhoucine

(2012)

O turbinatus

dOran 128 2068 4526 Belhaouari

(2012)

Mullus surmuletus

dOran 0032 1252

16247 PF

Borsali

(2015)

Lanalyse des Tableaux 52 et 53 montre que les diffeacuterentes teneurs meacutetalliques pour une

espegravece donneacutee sont rarement comparables entre elles pour les raisons suivantes

- Le comportement physiologique varie dune espegravece agrave lautre et au sein du mecircme eacutecosystegraveme

(Gaspic et al 2002)

- En plus des diffeacuterences de concentration entre les espegraveces peuvent eacutegalement ecirctre

attribueacutees agrave diverses raisons notamment la taille (poids corporel et longueur) le sexe lacircge et

la croissance des espegraveces ainsi que les types de tissus analyseacutes et les conditions

physiologiques (Canli et Atli 2003 Raja et al 2009 Naeem et al 2011)

- Au sein de la mecircme espegravece de poisson et pour un acircge fixe les besoins physiologiques

varient avec la saison et les variations des paramegravetres physico-chimiques du milieu (pH

tempeacuterature oxygegravene dissous saliniteacute)

Neacuteanmoins les teneurs sont plus eacuteleveacutees en meacutetaux dans notre espegravece cibleacute Ce reacutesultat peut

confirmer des eacutetudes anteacuterieures de plusieurs auteurs qui ont signaleacute que M cephalus

habituellement accumule des niveaux plus eacuteleveacutes de meacutetaux lourds que dautres espegraveces

(Yilmaz 2003 Dural et al 2007 Bahnasawy et al 2009)

Au terme de ce travail la synthegravese des reacutesultats trouveacutes a permis de faire valoir lrsquoimportance

de lrsquoutilisation des organismes vivants (bio-indicateur) dans la surveillance du milieu marin

et drsquoeacutevaluer la situation actuelle de la cocircte occidentale algeacuterienne en pollution marine Alors

que les mesures des paramegravetres chimiques de lrsquoeau et des seacutediments (Munawar et al1995)

comme meacutethodes drsquoeacutevaluation de la qualiteacute de lrsquoenvironnement marin ne permettaient pas de

mesurer lrsquoimpact des contaminants sur les diffeacuterents organismes populations et communauteacutes

eacutevoluant dans un milieu donneacute (Kaiser 2001) aussi bien que la deacutetermination des seuils

critiques qui sont au titre drsquoalerte pour lrsquoenvironnement

189 Conclusion

Conclusion

Cette eacutetude est proposeacutee afin de contribuer agrave la connaissance de lrsquoeacutetat actuel de la

contamination meacutetallique au niveau du littoral occidental algeacuterien

Notre choix est porteacute sur le mulet Mugil cephalus (Linneacutee 1758) agrave cause de la large

consommation par la population algeacuterienne et un bon indicateur de pollution

Les reacutesultats apporteacutes dans la preacutesente eacutetude ont montreacute que chaque organe eacutetudieacute chez le

mulet (muscle foie gonade) accumule les eacuteleacutements meacutetalliques agrave un gradient diffeacuterent Les

organes eacutetudieacutes sont influenceacutees par le taux de preacutesence de chacun des ETM dans le milieu

environnant ainsi que le pouvoir bioaccumulateur de chaque organe

On note eacutegalement une forte accumulation du zinc et du cuivre par rapport au plomb Le

cadmium nrsquoa pas deacutetecteacute de traces en meacutetaux Nous retrouvons les gradients suivants

Foie Cu gt Pb gt Zn

Gonade Cu gt Pb gt Zn

Muscle Zn gt Cu gt Pb

Les 4 meacutetaux restent en dessous des normes eacutetablies par lrsquoDMA

Dans notre eacutetude il nrsquoy de concordance avec les ordres drsquoaccumulationstrouveacutes dans les

espegraveces eacutetudier en laboratoire LRSE drsquoapregraves (Ramade 1979) chez les poissons teacuteleacuteosteacuteens

les eacuteleacutements meacutetalliques se concentrent particuliegraverement dans le foie mais aussi dans les

gonades et plus modestement dans les muscles

Finalement la concentration meacutetallique chez le Mugil cephalus nrsquoest pas suffisante pour

juger sur lrsquoeacutetat eacutecologique de cette reacutegion Quoique nous pouvons consideacuterer drsquoapregraves se

travail preacuteliminaire que cette zone plutocirct non pollueacutee en cadmium mais pollueacutees par les

autres meacutetaux lourds eacutetudieacutes

Pour conclure notre eacutetude ne met pas en eacutevidence des inquieacutetudes concernant la

consommation de ce produit de pecircche locale Les meacutetaux lourds saccumulent dans diffeacuterents

tissus de mulet agrave diffeacuterentes grandeurs

Conclusion geacuteneacuterale

Conclusion geacuteneacuterale 190

La preacutesente cette eacutetude srsquoinscrit dans deux probleacutematiques une est de recueillir des

donneacutees fondamentales sur lrsquoeacutecologie et la biologie du Mugil cephalus L 1758 et la deuxiegraveme

probleacutematique lrsquoeacutevaluation des effets de la pollution meacutetalliques au niveau du littoral

occidental algeacuterien en utilisant ce poisson comme modegravele bioindicateur de pollution

Il nous a paru indispensable de souligner lrsquointeacuterecirct et la synthegravese des reacutesultats trouveacutes qui nous

permet de faire un bilan sur les traits biologiques du Mugil ans son habitat pour essayer de

maicirctriser son cycle biologique eacutevaluer la situation actuelle du littoral occidental algeacuterien en

terme de pollution environnementale littorale et marine Enfin lrsquoinformation fournie par ces

dosages permet drsquoavoir une image instantaneacutee du niveau de contamination du milieu eacutetudieacute

Nous terminons notre travail par des recommandations et des perspectives de recherche que

nous souhaiterions deacutevelopper agrave lrsquoavenir

Sur le plan de lrsquoeacuteco-biologie notre eacutetude portant sur 15 mois drsquoobservations a permis

drsquoestimer pour la premiegravere fois agrave notre connaissance dans cette reacutegion le cycle de

reproduction les paramegravetres de croissance et les classes drsquoacircge de lrsquoespegravece Mugil cephalus

- Le sex-ratio calculeacute pour nos eacutechantillons met en eacutevidence une dominance significative des

femelles dans les captures

- Nous avons retenu la taille de 265 cm chez les macircles et agrave 26 cm chez les femelles de LT

comme taille de premiegravere maturiteacute sexuelle

-Le calcul de la taille moyenne de la population du Mugil au cours de notre eacutechantillonnage

permet drsquoavancer que les femelles sont en moyenne plus grandes (2856 cm cm) que les

macircles (2385 cm)

- Le suivi de la maturiteacute sexuelle par les observations macroscopique des ovaires ainsi que

lrsquoeacutevolution du rapport gonado-somatique (RGS) de lrsquoindice de condition (K) deacutefinit une

peacuteriode de forte maturation en deux peacuteriodes dans la mecircme anneacutee la premiegravere de janvier agrave

mars et la deuxiegraveme peacuteriode de septembre jusqursquoa novembre

- Nous avons pu calculer dans cette reacutegion les paramegravetres de croissance de cette espegravece par

analyse de freacutequences de taille Ces paramegravetres ne mettent aucunes diffeacuterences entre la

croissance des deux sexes Lrsquoindice de performance de croissance (Ф= 246) indique que la

population totale du M cephalus agrave une meilleure croissance

Les reacutesultats de la relation taille-poids montrent une allomeacutetrie minorante pour les deux

sexes Ce qui veut dire que le poids croit moins vite que la longueur

- Le coefficient de correacutelation obtenu est proche de 1 (R=095) montrant ainsi une tregraves bonne

- Lrsquoacircge de Mugil cephalus a eacuteteacute deacutetermineacute par deux meacutethodes directes otolithomeacutetrique et

scalimeacutetrique par le suivi de lrsquoapparition des anneaux annuels Les limites drsquoacircges deacutetermineacutes

par otolithomeacutetrie sont eacutegales 7 classes drsquoacircge et par la scalimeacutetrie 6 classes drsquoacircge ce qui

nous a permis drsquoeffectuer un reacutetrocalcul des tailles du poisson aux diffeacuterents acircges

- Les valeurs observeacutees et theacuteoriques de la croissance lineacuteaire et pondeacuterale sont proches a la

meacutethode directe ce qui indique une bonne description de la croissance de M cephalus par le

modegravele classique de Von Bertalanffy

Lrsquoeacutetude de lrsquoeacutevaluation des contaminations meacutetalliques a permis de mettre en eacutevidence la

preacutesence effective des trois meacutetaux lourds dans les tissus (muscle foie et gonade) du Mugil

cephalus L1758 dans le littoral occidental algeacuterien qui est perturbeacute par les divers rejets

domestiques industriels et agricoles

-Pour cette famille drsquoETM (Zn Cu Cd Pb) le Zn et le plus dominant se deacutetache nettement

des trois autres eacuteleacutements agrave des teneurs tregraves importantes Les concentrations suivent un ordre

deacutecroissant du cuivre et du Plomb le cadmium nrsquoa pas eacuteteacute identifieacute chez notre espegravece

-Le suivi de lrsquoaccumulation des ETM au niveau des trois organes nous a permis de mettre en

eacutevidence que lrsquoimportance de ces meacutetaux est au niveau du foie et des gonades

-La bioaccumulation des meacutetaux lourds preacutesente une variation mensuelle et saisonniegravere nette

En effet pour les concentrations en Zn les gonades concentre mieux ce meacutetal Les plus fortes

concentrations du zinc est enregistreacute durant les mois relatifs agrave la peacuteriode hivernal et au deacutebut

de la saison printaniegravere Les teneurs des concentrations moyenne en cuivre repreacutesente

plusieurs pics durant lrsquoanneacutee au niveau du foie le plomb semble relativement homogegravene

durant lrsquoanneacutee Lrsquoaccumulation des ETM est geacuteneacuteralement controcircleacutee par les poissons

-Les concentrations drsquoETM en fonction du sexe indiquent que la bioaccumulation est plus

important chez les macircles que les femelles Ceci peut srsquoexpliquer dans le fait que les femelles

puisent leurs reacuteserves nutritives en syntheacutetisant ces derniegraveres en mateacuteriels glucidiques

lipidiques et proteacuteiques au moment de la ponte qui srsquoeffectue en plusieurs peacuteriodes de

lrsquoanneacutee

- Il apparait aussi lrsquoaccumulation des ETM chez les espegraveces de M cephalus matures et les

espegraveces immatures ne preacutesente aucune diffeacuterence significative dans le taux de

lrsquoaccumulation Cela peut ecirctre expliqueacute par le fait que cette preacutesence de concentration

meacutetallique chez le stade immature ou les preacutematureacutes par une des principales voies

dexposition aux perturbateurs endocriniens chez les poissons au deacutebut de leur vie est due aux

contaminants accumuleacutes dans les reacuteserves lipidiques dans lœuf agrave la suite du transfert

maternel au cours du deacuteveloppement de lovaire

- Cette eacutetude a mis en eacutevidence des correacutelations positives entre lacircge du mulet et la teneur en

meacutetal dans les organes En ce qui concerne le zinc et le cuivre par contre le plomb enregistre

une correacutelation neacutegative

-Lrsquoeacutetude par lrsquoACPa permis de confirmeacute toutes les reacutesultats de la premiegravere partie

-Par ailleurs les doses moyennes des meacutetaux lourds releveacutees dans le mulet pecirccheacute au niveau

du littoral occidental algeacuterien compareacutees agrave celles fournies par la litteacuterature relatifs aux

DMA ne sont pas inquieacutetantes et ne semblent pas preacutesenteacutees un veacuteritable danger Toute fois

nous affirmons qursquoil nrsquoexiste aucun risque de toxiciteacute pour la santeacute humaine pour lrsquoinstant et

par conseacutequent cette ressource halieutique se precircte bien agrave la consommation mais il est agrave

rappeler que ces micropolluants ont un effet cumulatif agrave travers la chaicircne trophique et qursquoils

ont aussi un effet neacutefaste agrave long terme sur la santeacute publique

-La comparaison des teneurs en ETM obtenus a partir du Mugil cephalus dans le littoral

occidental algeacuterien et celles des diffeacuterentes reacutegions du monde semble similaires pourrais ecirctre

expliqueacute que ce poisson controcircle sont accumulation en ETM

- La comparaison des teneurs des micropolluants mineacuteraux obtenus a partir du Mugil avec

celles des diffeacuterents poissons au niveau du littoral oranais montre que la pollution meacutetallique

du milieu induit la contamination des espegraveces qui y vivent tout en exprimant des variations

dans les teneurs Cet eacutetat de fait peut ecirctre explique par le fait que le littoral occidental algeacuterien

subit lrsquoinfluence drsquoactiviteacutes diverses en particulier urbaines portuaires et industrielles

On pourrait conclure que Mugil cephalus est une bonne espegravece pour la biosurveillance

par pollution meacutetallique car elle pourrait reacutesister aux conditions deacutefavorables de leacutecosystegraveme

Les concentrations de meacutetaux lourds dans les trois tissus (muscle foie gonade) des poissons

varient consideacuterablement non seulement en fonction de la taille et de lacircge des poissons mais

elles sont influenceacutees de faccedilon remarquable par leacutetat des poissons (Authma 2008)

Des correacutelations positives entre lacircge du mulet et la teneur en meacutetal dans les organes ont eacuteteacute

observeacutees en ce qui concerne le zinc et le cuivre par contre le plomb enregistre une

correacutelation neacutegative Dans tous les cas restants les correacutelations statistiquement nrsquoest pas

significatives entre les teneurs en meacutetaux et lacircge du poisson

Recommandations et perspectives

Recommandations amp Perspectives 193

Recommandations amp Perspectives

Au vu des reacutesultats que nous avons obtenu et des eacutetudes anteacuterieures certaines

voies de recherche meacuteriteraient drsquoecirctre approfondies et deacuteveloppeacutees

- La connaissance de lrsquoacircge et de la croissance eacutetant un paramegravetre indispensable dans

toute eacutetude de la dynamique des populations nous avons pu montrer que lorsque les

marques saisonniegraveres des otolithes sont difficilement interpreacutetables lrsquoeacutetude de la

microstructure de lrsquootolithe peut palier et compleacuteter les estimations drsquoacircges Il est

neacutecessaire de valider la peacuteriodiciteacute journaliegravere des accroissements des otolithes de mulet

il reste de confirmer et valider les diffeacuterentes marques observeacutees sur lrsquootolithe de mulet

Les taux de croissance que nous avons estimeacute devraient ecirctre confirmeacutes par des eacutetudes de

marquage ndash recapture agrave diffeacuterentes saisons de lrsquoanneacutee et dans la mesure du possible

dans diffeacuterentes zones geacuteographiques de lrsquoaire de reacutepartition du mulet

- La structure de la population de mulet en Meacutediterraneacutee nrsquoest pas deacutetermineacutee En effet

celle-ci doit faire lrsquoobjet drsquoeacutetudes geacuteneacutetiques accrues couvrant tout le bassin

Meacutediterraneacuteen

- Les eacutetudes portant sur les premiegraveres peacuteriodes de vie du mulet sont absentes et les zones

de nourriceries ainsi que les conditions environnementales qui deacuteterminent le choix de

lhabitat des juveacuteniles de mulet ont susciteacute peu dattention

- La place du mulet dans le reacuteseau trophique est encore mal connue Il en est de mecircme

pour les interactions (preacutedation compeacutetition intra et interspeacutecifique) entre le mulet et les

espegraveces eacutevoluant dans son aire de reacutepartition

- Lrsquoeacutetude des modaliteacutes de la reproduction pour le M cephalus en Algeacuterie nous a eacuteteacute

utile pour comprendre la strateacutegie de reproduction pour cette espegravece et drsquoactualiser les

reacutesultats et ce notamment pour ameacuteliorer les eacutevaluations du stock En effet ce travail

doit ecirctre compleacuteter par une meacutethode histologique pour mieux deacuteterminer et confirmer les

ogives de maturiteacute obtenus par la meacutethode macroscopique

- Dans lensemble la preacutesente eacutetude nous a permis de mettre en eacutevidence la preacutesence

effective des meacutetaux lourds dans le mulet pecirccheacute dans le littoral occidental algeacuterien qui

semble seacuterieusement perturbeacute par les divers rejets domestiques industriels et agricoles

Le danger de cette pollution meacutetallique dans le milieu aquatique reacuteside dans le risque

toxicologique qui peut ecirctre induit lors de la consommation de ces produits dougrave son

impact directe sur la santeacute humaine

Sur le plan eacutecologique cette pollution peut perturber leacutequilibre biologique du milieu

hydrique tel que la deacuterive eacutecologique et peut porter atteinte aux meacutediateurs qui regraveglent

leacutequilibre dans ce milieu Il devient donc neacutecessaire dinstaurer un programme de

controcircle et de surveillance continu des diffeacuterentes sources de pollution et de leur effet sur

lenvironnement en obligeant les divers industriels existants agrave se doter de systegraveme de

traitement de leurs eaux reacutesiduelles ainsi que le recyclage et la reacuteutilisation des deacutechets

Cette strateacutegie de protection de lenvironnement doit sappuyer sur une reacuteglementation

nationale et une volonteacute de lappliquer par leacutelaboration des lois et des normes nationales

reacutegissant les rejets dorigine industrielles et urbaine et la qualiteacute du milieu reacutecepteur

Aussi il devrait preacutevoir la construction des stations deacutepurations qui constitue la seule

reacuteponse possible et neacutecessaire contre la deacutegradation de ce milieu

Enfin dans le but de compleacuteter cette preacutesente eacutetude sur la contamination meacutetallique du

littoral occidental algeacuterien dautres eacutetudes peuvent ecirctre envisageacutees qui permettent une

approche analytique susceptible daccroicirctre la compreacutehension des pheacutenomegravenes

toxicologiques globaux

bull Reacutehabiliter les installations portuaires de reacuteception des eaux de ballast et

reacutealiser de nouvelles uniteacutes pour le stockage des produits chimiques

bull Instaurer des programmes afin de deacutecouvrir et deacutefinir les sources diffuses des

diffeacuterents produits chimiques

bull Leacutetude de la contamination de certains eacuteleacutements biologiques appartenant agrave

diffeacuterent niveau trophique et ceci permettra de suivre leacutevolution horizontale et

verticale de cette contamination

bull Lanalyse expeacuterimentale des transferts existants au sein des reacuteseaux trophiques

peut ecirctre meneacute sur des modegraveles eacutecotoxicologiques plus au moins complexe

(chaicircne trophique micro eacutecosystegravemehellip)

bull Leacutetude de speacuteciation de diffeacuterentes formes de reacutepartition des meacutetaux agrave

leacutechelle de leacutecosystegraveme et agrave leacutechelle cellulaire

bull Leacutetude des effets toxicologiques (histologique et biochimique) et

lidentification des meacutecanismes de deacutetoxification par certaines proteacuteines

Reacutefeacuterences bibliographiques

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Annexes

Activiteacutes scientifiques

Bouhadiba S Belhoucine F Belhadj H Alioua A et Boutiba Z2017Quantification of two

metallic elements in the Mullet Mugil cephalus Linnaeus 1758 (Perciformes Mugilidae) fished at the

bay of Oran (NW Algeria) Biodiversity Journal 8 (3) 807-818

Bouhadiba S Belhoucine F Alioua A Boutiba Z 2017Evaluation of the metal concentration of

copper in the mullet(Mugil cephalus Linnaeus 1758) fishing in the Bay of OranJournal of Biodiversity

and Environmental SciencesVol 11 No 1 p 240-246

BouhadibaS Belhoucine F HabarF Alioua A Benhabara R Boutiba Z 2015 Accumulation

of Two Metallic Elements (Zn Pb) in the Mule (Flathead Grey Mullet Linnaeus 1758) Fishing in the

Bay of OranInternational journal of scientific research in science and technology (1) 6 15-19

Biodiversity Journal 2017 8 (3) 807ndash818

Quantification of two metallic elements in the Mullet MugilcephalusLinnaeus 1758 (Perciformes Mugilidae) fished at thebay of Oran (NW Algeria)

Bouhadiba Sultana1 Belhoucine Fatma1 Belhadj Hanane2 Alioua Amel3 amp Boutiba Zitouni1

sup1Environmental Monitoring Network Department of Biology Faculty of Natural Sciences and Life University of Oran 1- AhmedBen Bella BP 1524 ELM_Naouer 31000 Oran Algeria2High School of Biological Science Oran Algeria3University of Science and Technology of Oran Department of Biotechnology Faculty of Natural Sciences and Life USTO-MB(Mohamed BOUDIAF) AlgeriaCorresponding author e-mail sultanabouhadibayahoofr

ABSTRACT

Received 16062017 accepted 30072017 printed 30092017

Aware of the problem of marine pollution the Algerian authorities and the national scientificcommunity are increasingly interested in environmental studies with a view to assessing risksand protecting our coastal ecosystem For this reason several studies are carried out on thestudies of the degree of contamination of the Algerian coasts as well as the fishery productsThis research is partly rooted in a monitoring mission to conduct an integrated study of themarine environment The objectives of this work are oriented towards societal questions andto provide elements of assistance to the management of this environment for the local actorsThis study focused on the evaluation of the concentrations of the two heavy metals Lead (Pb)and Zinc (Zn) in Mullet Mugil cephalus Linnaeus 1758 (Perciformes Mugilidae) caught inthe Oran bays This fish reflects very well the quality of its biotope it is a very abundant spe-cies in Algerian coastal waters and very appreciated by the Algerian consumer The harvestingcampaigns were carried out for fourteen months from February 2012 to March 2013 thequantification of heavy metal concentrations was carried out in three organs liver (the detox-ification organ) gonads ( the reproductive organs) and flesh (representing the part consumedby humans) Heavy metal concentrations were determined by Flame Atomic Absorption Spec-trophotometry as a function of several parameters The mean concentrations of Lead and Zincin muscle liver and fish gonads in Oran Bay are below standards ie the grades are generallylow in the two metals studied and do not exceed the normative limits required in fish Thisstudy indicates a limited bioavailability of two metals (Lead and Zinc) in the fishery productsResults of biochemical analysis revealed metallic contents below the maximum allowabledoses (DMA) which other studies have confirmed These heavy metals are present at lowconcentrations in nature and in living organisms

INTRODUCTION

Ensuring the safety of food of animal originoffered to consumers is one of the priority concerns

of food safety Nowadays and for this purposemany preventive and repressive programs are regu-larly carried out in the national sphere and interna-tionally

KEY WORDS marine pollution fishing products heavy metals Mugil cephalus Oran Bay

BOUHADIBA SULTANA ET ALII

provide answers to the questions raised by thelaboratory study of the network of environmentalmonitoring of Oran-Algeria (LRSE)

Some heavy metals are essential in minimalamounts for normal growth and development ofthese fish such as zinc and others do not have bio-logical significance such as lead (Nemesok ampHughes 1988 Kalay amp Canli 2000)

Monitoring of metal concentrations in the envir-onment does not provide direct information onbioavailable concentrations in ecosystems and un-derstanding of contamination processes It is in thiscontext that Goldberg (1975) proposed monitoringcontaminant concentrations in living organismssuch as fish to monitor environments and theirlevels of contamination It is the principle of ldquoquant-itative bio-indicatorsrdquo based on the fact that marineorganisms accumulate contaminants (Garrigues etal 2002) It is in this context that we chose ourcoastal species Mugil cephalus Linnaeus 1758(Perciformes Mugilidae) which is located in the studyarea (Medifaune 2002) this type of fish is also ap-preciated by the population of the Algerian coast

For other references see Goldberg et al (1978)Denton amp Burdon-Jones (1981) Legorburu et al(1988) Attrassi amp Saghi (1992) Yilmaz (2003) andYadav et al (2012)

MATERIAL AND METHODS

Study area

The Algerian basin is located to the south-western Mediterranean basin between latitudes35deg0000rsquo and 40deg0000rsquo N and longitudes 2deg0000rsquoand 7deg0000rsquo W and 45deg0000rsquo E It is located eastof the Alboran Sea between Algeria to the souththe Balearic Islands in the north-west and north-east of Sardinia (Benzohra amp Millot 1995) TheBay of Oran (Fig 1) is located in north-west of Al-geria and south-west of the Mediterranean it be-longs to the coastal mountains Tel-Septentrional(Jebel Murdjadjo and Khar) (Leclaire 1972) Thecoast of Oran is bordered by cliffs which are loc-ated in particular at Cape Falco (Boutiba 2007)It occupies the central part of the Oranan coastlineand opens from west to east it is bordered on 30km of elevated land and draws a semi-circular al-most regular from Cape Falcon to Cape Aiguille

Given the industrial and human activities sev-eral compounds and toxic elements are thrown intothe marine environment causing deterioration inthe quality of marine waters nuisance in aquaticorganisms and especially a threat to human healthIn this study we found it necessary to raise aware-ness of the most feared pollutants for the marineenvironment and their involvement in the bioaccu-mulation phenomena in food chains and beyond toraise the importance of knowledge about biochem-ical risks and marine pollution to preserve humanhealth and environmental quality

It has become essential to monitor the quality ofthe marine environment especially since it alonecovers 71 of the planets surface Monitoring pro-grams require targeted monitoring and controlslimited over time to identify infringements and non-conformities Also to take corrective measures toestablish an adequate control plan (Baghdadi2012)

Aquatic environments are today the receptacleof effluents and industrial and urban waste oftentoxic to living organisms (Taleb amp Boutiba 2007)

Contamination of fish requires monitoring andanalysis of potentially hazardous toxic elementsThese metallic elements have natural trace com-ponents of the aquatic environment but theirlevels have increased due to several activities (in-dustrial agricultural and mining) As a result fishare exposed to high levels of these metallic ele-ments (Uumlnluuml amp Uumlmguumlm 1993 Kalay amp Canli2000)

This study constitutes a first non-exhaustive ap-proach to better know through the fish the state ofcontamination of the natural environment and to

Figure 1 Geographical position of the study area the Bay of Oran ( Belhoucine et al 2014)

Sample collection

The samples were taken along the Oran Bay bycalling local fishermen and harvesters directly afterentering the harbor Harvesting campaigns werecarried out monthly for 14 months from February2012 to March 2013 Each harvest consists of 10 to15 samples harvesting of the fishes is done so thatthe samples are diversified by different sizes andweights In order to be able to reflect the variationof the concentrations of the metal elements presentin their environments The samples used for the de-termination of the heavy metal content were packedin plastic bags and kept in a cooler equipped withPb storage batteries The samples were sent directlyto the Environmental Monitoring Laboratory(LRSE) of the Department of Biology at the Uni-versity of Oran for sample preparation and sub-sequent analysis

Each sample was placed in an individual pack-aging guaranteeing its integrity and bearing an iden-tification code ensuring its traceability It was alsobe accompanied by a sampling form

Sample processing

The destination laboratory is initially respons-ible for preparing the samples (Homogenization andconstitution of the samples to be analyzed)

The aim of this section is to describe the methodfor the determination of heavy metals in mugil byatomic absorption spectrophotometry The principleof the method consists firstly in wet mineralizationbecause any search for a mineral toxicant fixed inthe organs always requires mineralization whichresults in a complete degradation of the organicmatter (Amiard et al 1987) We have opted for wetmineralization because it minimizes the loss ofvolatile organometallic compounds during drying(FAO 1977) followed by an atomic absorptionspectrophotometric assay (Casas et al 2007 Ghan-jaoui 2009 Boumehres 2010)

In order to obtain a homogeneous solution theprotocol used can be summarized as follows

Weigh 1 g of fresh sample into the tubeAdd 1 ml Concentrated Nitric AcidSelect the program for a temperature of 95 degC

for one hourCooling of the mineralizer by a water pumpFill or adjust the sample to 4 ml with distilled

The final solution is poured into the AtomicAbsorption Spectrometry (SAA) buckets whichallow the detection of low levels of metals andmineral elements in the solutions

Statistical analysis

All the data was collected according to thematrices studied in Excel files and then processedwith the software Statistica To compare the meanconcentrations of heavy metals according to severalparameters (organs sex months) an analysis ofvariance was applied to test the influence of thevariables (season and year)

The Student t-test (Testing Expectations ofEqualities Two Observations of Equal Variance)was used to estimate the magnitude of the differ-ences in concentrations of metal pollutants

The purpose of the analysis of the variance is totest the presence of significant or not significant dif-ferences between averages This analysis is appliedto estimate the contribution of each factor to thevariance of the dependent variable

The purpose of the Principal Component Ana-lysis (ACP) is to summarize the data structuredescribed by the quantitative variables while ob-taining correlated or uncorrelated factors

RESULTS AND DISCUSSION

Variations of the percentages of the average con-centrations of heavy metals present in the sample

The coastal marine environment has a certainspecificity compared to other environments it is theultimate receiving environment for terrestrial pol-lution (the biologically richest area) and the envir-onment where numerous activities are developed(fishing and marine cultures tourism etc) Thismedium is therefore vulnerable to a multitudeof exogenous substances (Mahyaoui et al 1989Boumehres 2010) Today marine biodiversity isweakened by various types of pollutants (Moukrimet al 2000 Banaoui et al 2004 Marchand 2008El Morhit 2009) Chemicals are among the pollut-ants involved in the erosion of marine biodiversityIn this case flora and fauna can be considerably im-poverished not only quantitatively but also qual-itatively (Ramade 1993 El Morhit 2009)

Quantification of two metallic elements in the Mugil cephalus (Perciformes Mugilidae) at the bay of Oran (WN Algeria) 809

The analyses revealed the presence of very het-erogeneous values of trace metales The most im-portant contamination concerns zinc whichrepresents 94 as opposed to lead contaminationwhich represents 6 (Figure 1) The level ofheavy metals in the different species dependsmainly on dietary habits (Amundsen et al 1997Romeo et al 1999 Mormede amp Davies 2001Watanabe et al 2003)

According to other authors differences in metalconcentrations are related to feeding and eatinghabits of benthic and pelagic fish species (Busta-mente et al 2003) Our species is a demersal de-tritivore regularly feeding on zooplankton mainlyfrom industrial chemical releases dead plants de-tritus fish crustaceans and Algae (Farrugio 1975Blaber 1976 Tung 1981 Cardona 2000)

Bustamente et al (2003) showed that benthicfish usually accumulate higher concentrations ofheavy metals than pelagic fish IIt is important tounderline that there areseveral industrial areas(Sonatrach Chemecal ammoniac industries andwater purification stations) around the study sitewhich leads to the existence in the marine envir-onment of trace elements which are transportedto the ecosystems by atmospheric means (ie directdiffusion into the air) and through water currents(Arnac amp Lasssus 1985 Maanan et al 2004Marchand 2008)

The presence of Lead in coastal ecosystems ismainly due to a strong anthropogenic influence(Sunda 1989 Vasquez et al 1994 Boumehres2010)

The high concentration of zinc is probably re-lated to the presence of the Zinc electrolysis factoryin Ghazaouet which is part of Algeriarsquos north-western coastline this factory uses seawater for thecooling of the sulfuric acid manufacturing facilitiesand certain facilities of the central thermal powerfactory Water which has been used for various pur-poses is directly discharged into the sea (Bakalem1980)

Content of the heavy metals analyzed in thefish studied (in ppm of the wet weight)

Table 1 shows the concentrations of the two pol-lutants accumulated in M cephalus The Zinc con-centrations range from 6 part(s) per million (ppm)to 259 ppm of the fresh weight of Mugil cephalus

our results are confirmed by other similar works(Bat et al 2012 Bouhadiba et al 2015)

In addition lower Lead concentrations werefound between 102 ppm and 05 ppm as alsoproved by Yilmaz (2008)

These results are in agreement with the exper-iments in the field of bioaccumulation of heavymetals in the organs of the species which is the sub-ject of our experiment carried out at the LRSE (En-vironmental Monitoring Network- University ofOran1 Bouhadiba et al 2015) this is similar forother species studied in the same laboratory Os-ilinus turbinatus (Von Born 1778) (Belhaouari etal 2011) and Merluccius merluccius Linnaeus1758 (Belhoucine 2014) the same is at the inter-national level for other Mugil species (Uluozlu etal 2007 Bat et al 2012)

We found significant differences between Zincand Lead concentrations (Statistica p lt005)

Moreover no trace above the detectionthreshold was found in the flesh of the individualsanalyzed for Zinc For Lead all sampled sectorsshow little inter-individual variation

Comparison of the heavy metal contents inMugil cephalus with respect to the maximumpermissible doses (DMA)

The values recorded in Table 2 show that themean concentrations of Zinc and Lead are not veryhigh respect to the Eligible Maximum Dose stand-ards and therefore cannot cause acute toxicity

Variation of the average concentrations ac-cording to the organs of Mugil cephalus

Analysis of metals in the three organs (ie gon-ads liver and muscle) shows a gap between the max-imum zinc and minimum lead concentrations(Figure 2) Lead a toxic metal has many sourcesand is generally present in small quantities (Har-rison et al 1981 Rooney et al 1999 El Morhit2009 Bouhadiba et al 2015) The highest levelscould be attributed to releases from industriesloaded into this element that may be in the vicinityof these sites

The Zinc concentrations recorded in the threeorgans are higher in the gonads than in the liver andmuscle respectively (2408 ppm 1393 ppm and1385 ppm) On the other hand it was found that

BOUHADIBA SULTANA ET ALII810

the differences in Lead concentrations at the threeorgans are low which is of the order of (161 ppm)for the gonads of (091ppm) for the muscle and(076 ppm) for the liver

The high concentrations of Zinc recorded areexplained by the fact that this element is essentialin the metabolism of the cells in the enzymaticreactions as cofactor (Adeyeye et al 1996)

In the literature the authors state that fish meatusually has the lowest potential for accumulation ofheavy metals while the liver and kidneys have thehighest potential (Lafaurie et al 1981 Lafaurie1982 Hilmy et al 1983 Dallinger et al 1987Chen amp Chen 1999) this data coincides with theresults obtained in our Mugil species Other studieshave shown that heavy metals accumulate mainlyin metabolic organs such as the liver which storesmetals to detoxify by producing metallothioneins(Kargin amp Erdem 1991 Olsson 1996)

The results of this study confirm that there aresignificant correlations between the concentrationsof the two heavy metals

This study presents a spatio-temporal evaluationof the chemical contamination of fishery productsby determining the heavy metal content (Maanan etal 2004 Glasby et al 2004) The presence of Leadand Zinc in coastal ecosystems is mainly evidenceof anthropogenic influence (Sunda 1989 Vasquezet al 1994 Boumehres 2010)

Monthly assessment of mean heavy metal con-centrations (ppm of WW) in Mugil cephalus

The levels of monthly variation of the metallictrace elements recorded are present in all organs andthroughout the year Size and sex parameters werenot considered Rise and fall episodes were recor-

Quantification of two metallic elements in the Mugil cephalus (Perciformes Mugilidae) at the bay of Oran (WN Algeria)

Figure 5 Monthly assessment of mean concentrations ofZinc (ppm of WW) in Mugil cephalus

Figure 6 Seasonal variation in mean concentrations of lead (ppm of WW) in Mugil cephalus

Figure 2 Changes in the percentages of mean concentrations of heavy metals in the sample

Figure 3 Variation of the mean concentrations of Zinc and Lead(ppm of ww) as a function of the organs of Mugil cephalus

ded in metallic trace element concentrations Gon-ads accumulate more heavy metals than other or-gans

1 Monthly evaluation of mean concentrationsof Zinc (ppm of WW) in Mugil cephalus

The highest mean concentration of Zinc is ob-served in April with the respective values of gonadsliver and muscle There was also a significant dropin concentrations at the three organ levels in Octo-ber

2 Monthly assessment of mean concentrationsof Lead (ppm of WW) in Mugil cephalus

The rate of lead appears to be relatively homo-geneous throughout the year with the exception ofApril where Lead concentrations are high in thethree organs (liver gonad muscle 51 41 25ppm) The accumulation of Lead in April is moreintensive in the liver The decrease in Lead wasremarkable in May for the three organs (072 0721 ppm respectively)

The period of sexual resting of fish is a phaseof gametogenesis which is characterized by anincreased accumulation of nutritive reserves andstored in the form of carbohydrate lipid andprotein materials (Webb 1979) and during theperiod of the laying these nutrient reserves aredrawn Automatically the heavy metal concentra-tions fall (release of metals at that time) and theaccumulation of reserves will resume slowly onlyat the beginning of the period of sexual rest(Webb 1979)

In the Mediterranean the different populations

of M cephalus reproduce between June and Octo-ber (Faouzi 1938 Erman 1959 Morovic 1963Farrugio 1975 Brusle amp Brusle 1977 Brusle1981) Which confirms the fall in heavy metal con-centrations in specific months during the year

Seasonal evaluation of mean heavy metal con-centrations (ppm of WW) in Mugil cephalus

1 Seasonal evaluation of mean heavy metal con-centrations (ppm of WW) in Mugil cephalus

Figures 6 and 7 illustrate an increase in metallictrace elements during the spring season and itsresuming in autumn which is consistent with thesame results of the studies that assert that seasonalvariation in grades depends on the season Higherlevels are recorded in spring and autumn (Essadaouiamp Sif 2001)

2 Study of the relationship Lead and Zincseason by ACP (Analysis in Main components)

The projection of the two sampling seasonson the factorial plane (1 times 2) made it possible toidentify three distinct groups In terms of the iner-tias of the factorial axes of the ACP the F1 axis ac-counts for 6489 of the point cloud information(lead and zinc concentrations according to the sea-sons) and the F2 axis only provides 3511 ofinformation about the similarity between the con-centrations of the seasons The quadrants of thefactorial plane make it possible to group the con-centrations of the seasons to be compared and theaxes divide them into groups and subgroups

The projection of the variables of the differentconcentrations of lead and zinc obtained during the

Table 2 Comparison of heavy metal contents in Mugil ceph-alus with respect to the maximum permissible doses (MPA)(b) GIPPM 1973 (f) CSHPF 1990 (G) NHMRC 1992

Table 1 Content of the heavy metals analyzed in the fish stud-ied (in ppm of the Wet weight) M medium E Standarddeviation i Minimal X Maximal

Lead Zinc

Mugil cephalus(present study) 102 m ppm WW 1610 ppm WW

fishes03 - 6 ppm

dryweight (b)05 ppm WW (f)

5 mgg dryweight(g)

Mugil cephalus

Zinc MplusmnE

16107plusmn56

Lead MplusmnE

1020plusmn075

05-102

four seasons is divided into three distinct groupsThe two selected factor plots F1xF2 or the inertiarate is 6435 The group1 of the positive axisgroups together winter 2013 and winter 2012 or theconcentrations ranges between 1065 and 1087 inppm of WW

Group 2 consists of spring with concentrationsof 1036 ppm of WW the third group representssummer and autumn 2012 of the negative side ofthe factorial axis whose concentrations are respect-ively 673 and 787 ppm of WW

The results of the seasonal assessment of meanheavy metal concentrations show more than a signi-ficant spatial distribution over time The seasonalvariation in the concentration of heavy metals wasstudied in several Revisions (Philips 1976 Dentonamp Burdon-Jones 1981) However the results showthat the grades vary according to the harvestingperiod (Mousataid et al 2005) and seem to dependon the harvest season

3 The variation of Zinc and Lead concentrationsduring the sampling period

The average zinc concentration range is largerthan that of lead during the seasonal seasons ofsampling which shows that there is a highly signi-ficant difference between seasonal variations in re-lation to the two heavy metals 259 ppm (zinc) and102 ppm (lead)

Monthly change in mean concentrations ofheavy metals as a function of sex in Mugilcephalus

On the basis of the results of figure 10 we cansay that the bioaccumulation of the two pollutantsis more significant in the male than in the female

Mean concentrations by sex indicate that theaccumulated organic zinc is greater in males thanfemales This can be explained by the fact that fe-males draw their nutritional reserves by synthes-izing the latter in carbohydrate lipid and proteinmaterials at the time of egg lying during the sum-mer period

In the case of Lead it has a low concentrationin both sexes and in all organs

According to Al-Yousuf et al (1999) and Canliamp Atli (2003) there are factors such as gender andheight that can influence the bioaccumulation ofheavy metals

Thus Powell et al (1981) had already demon-strated that heavy metals were concentrated in theorgans of teleost fishes in decreasing order LivergtKidneygt flesh

The t test of Student demonstrated that there isno significant difference between the accumulationof the two heavy metals in male and female sub-jects

One of the main results obtained in this study isthe demonstration of various concentrations of Zincand Lead in the mugil on the Bay of Oran The hy-pothesis of pollution of the Oran Bay of industrialorigin had been put forward to explain the presenceof these metals at high concentrations Our studythus provides a new element of comparison Thisstudy indicates that for Zinc and for Lead similarconcentrations were observed in all fish sampled atthe same sampling sites Information on the con-

Figure 6 Seasonal variation in mean concentration of lead (ppm of WW) in Mugil cephalus

Figure 7 Seasonal variation in mean concentration of zinc (ppm of WW) in Mugil cephalus

centrations of metals in fish is still too fragmentaryto be able to know precisely their origin Howeversimilar levels observed at several geographicallydistant sites and located on different basins are infavor of a hypothesis of more general contamina-tion origin and not of several local origins On theother hand they suggest that industrial chemicalactivities are the main source of contamination(Baghdadi 2012)

It also seems probable that the source of themetals found in the fish analyzed in our study is notonly the direct pollutant discharges into the Bay butis more related to industrial pollution

CONCLUSIONS

In Algeria studies have been carried out on thedetermination of metallic levels in fish taken fromthe Mediterranean coast

The risks of bioavailability and toxicity of thesetraces metals are feared as they constitute perman-ent dangers for the whole food chain and threatenpublic health (Arnac amp Lassus 1985 Fadil et al1997 Boumehres 2010) As man is the finalelement of consumption of marine products andbeing the last phase in the food chain and as thisspecies is highly appreciated by the Algerian con-sumer we performed this chemical analysis todemonstrate the level of contamination of metallicelements in fish and at the sampling site

This allowed us to conclude that the concentra-tions are below the limit values for fish proposedby FAO (1983) High levels of heavy metals havebeen observed in the liver and gonads Althoughfish liver and gonads are very rarely consumed byhumans

Overall the interpretation of the results ismade difficult by the absence of reference dataconcerning the concentrations of metals presentin fish in natural environments not subject to theeffects of anthropization Our objective was tocomplement the LRSE study on the search forsources of metallic pollution in the Bay of Oranto evaluate the quantification of heavy metals infishes

The analysis of flesh and gonads and liver ofM cephalus makes it possible to assess the state ofcontamination of the whole food chain and to assess

Figure 8 Projection of the sampling seasons in the factorial plane F1xF2

Figure 9 Diagram of the variation of Zinc and Lead concentrations during the sampling period

Figure 10 Monthly change in mean concentrations ofheavy metals (Lead Zinc) as a function of sex in Mugilcephalus

whether this contamination represents a potentialrisk for human consumption

The various analyses carried out made it pos-sible to obtain the following elements

No significant direct impact of the metal re-leases found in the LRSE study could be observedon the different fish

No trace of Lead was detected beyond the quan-tification threshold

A generalized presence of Zinc in the analyzedparts of fish and lead at equivalent levels in all thesectors studied was highlighted

The metal content in the flesh does not appearto pose a risk to human consumption due to thelarge quantities of fish that must be ingested toreach the acceptable doses

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818 BOUHADIBA SULTANA ET ALII

J Bio amp Env Sci 2017

240 | Bouhadiba et al

RESEARCH PAPER OPEN ACCESS

Evaluation of the metal concentration of copper in the mullet

(Mugil cephalus Linnaeus 1758) fishing in the Bay of Oran

Sultana Bouhadiba Fatma Belhoucine Amel Alioua Zitouni Boutiba

Environmental Monitoring Network Department of Biology Faculty of Natural Sciences and Life

University of Oran 1- Ahmed Ben Bella Algeria

Article published on July 30 2017

Key words Mule Mugil cephalus Metal Copper Contamination Pollution From oran

Abstract

Our study focused on the evaluation of copper concentrations in millet (Mugil cephalus Linneacute 1758) caught in

the Oran bay This fish reflects very well the quality of its biotope it is a very abundant species in the Algerian

coastal waters and highly appreciated by the Algerian consumer The monthly sampling was spread over a period

of fourteen months from February 2012 to March 2013 three organs were considered liver detoxification organ

gonads reproductive organs and muscle representing the consumed part by the man Heavy metal

concentrations were determined by the Atomic Flame Absorption Spectrophotometry as a function of several

parameters This study shows that Mugil cephalus contains this desired metal The results obtained statistically

did not reveal any significant difference between the heavy metal contents of the two sexes in the targeted

organs The concentration levels of this metal indicate a certain pollution of the target area

Corresponding Author Sultana Bouhadiba sultanabouhadibayahoofr

Journal of Biodiversity and Environmental Sciences (JBES) ISSN 2220-6663 (Print) 2222-3045 (Online)

Vol 11 No 1 p 240-246 2016

httpwwwinnspubnet

Introduction

The marine environment is contaminated with many

chemicals including metallic elements released by

industries agriculture and urban communities The

estuarine and coastal zones under strong continental

influence are the most affected by this

contamination The latter may affect the health of the

marine environment as it does not undergo biological

or chemical degradation It can thus accumulate in

the various links of trophic chains at toxic

concentrations in marine organisms (Neathery amp

Miller 1975) Let us know that the Bay of Oran is the

place of a very strong industrial concentration

especially towards the east namely Arzew which is the

site of an incessant pollution We also note the use of

coastal waters for the cooling of thermal power

stations in addition to releases of a large number of

wastes and pollutants at sea which can cause many

stranding some marine fauna observed On the

Oranese coast (Boutiba et al 2003)

For this reason this work is conducted to evaluate the

rate of pollutant dangerous for the ecology and the

environment of this site The main objective of this

study is to ensure the safety of foodstuffs of animal

origin offered to consumers is one of the priority

concerns of food safety and also to monitor the

quality of marine waters of aquatic organisms

Materials and methods

Sampling

Our study area is located on the west coast of Algeria

(Fig 1) The Oranais coastline is a set of landforms

whose shaping depends directly or indirectly on the

actions of the sea Oran Bay occupies the central part

of the Oranan coastline and opens from west to east

It is bordered on 30km of elevated land and draws a

semi-circular almost regular from Cape Falcon to Cap

de lAiguille It lies between the Andalusian Bay and

the Gulf of Arzew (Leclaire 1972)

Fig 1 Geographical position of the study area the Bay of Oran (Belhoucine et al 2014)

The Mugil cephalus species was selected in this study

in relation to its role in the marine ecosystem as it

plays an ecologically important role in the flow of

energy in marine communities Because of its regular

abundance in the Mediterranean Sea it is a

characteristic part of the food chain and it also serves

as prey (Bester 2004) Many studies have been

devoted to his eating habits (Suzuki 1965 Odum

1968 Zismann et al 1975 Bishop amp Miglarese

1978) Finally it is of great local importance because

it is one of the most consumed and appreciated by the

Algerian population

Sampling took place over a fourteen month period

from February 2012 to March 2013 330 individuals

were sampled at the sampling site After

measurements the liver muscles and gonads were

removed weighed and frozen up to the time of their

chemical analysis

Chemical analysis

Determination of trace elements in this fish

commonly uses the Atomic Absorption Spectroscopy

(SAA) method Indeed the Mugil cephalus sample

must undergo mineralization beforehand

The wet mineralization of the samples was carried out

according to the method of AMIARD et al (1987) 1mL

of nitric acid is added to 1g of sample and then adjusted

to 4 mL of bidistilled water after one hour at 95degC

This mineralization of the samples is accompanied

on the one hand by that of the whites made up of

solutions containing the reagent of mineralization

(nitric acid) and undergoing the same experimental

conditions as the sample and on the other hand

Intercalibration samples on a standard biological tissue

material from Mytilus galloprovincialis (SRM 2976)

from the International Atomic Energy Agency of

Monaco allowing us to define the coefficients of

variation for each of the metals sought and to control the

accuracy And the accuracy of the analytical protocol

Statistical Processing

The statistical processing of the data was carried out

using the Stastica software and the results are

represented as a mean with the standard error

(mplusmnSD) in mgkg The Student (T) test was used to

determine the significance of the differences between

the calculated averages The difference was

considered significant at a probability threshold (p) of

less than 5 (pgt 005)

Results and discussion

The sought-after metallic pollutant Copper is

present in the targeted sub-samples of Mugil

cephalus from the study sites These concentrations

are totally heterogeneous

Monthly variation in mean metal concentrations in

Mugil cephalus

In general we are witnessing episodes of rising and

falling metallic element concentrations The average

concentration of copper representing several peaks of

concentration the highest during the month August

19mgkg as well as the month of April 2012 is 12

2mgkg is March 2013 is 141mgkg Significant fall in

concentration in several months in the year 2012 and

2013 the most basic fall is that of October and

January 2013 respectively 25mgkg and 27mgkg

Copper is a xenobiotic listed in the list of hazardous

substances (CEE 1982) and also considered as

highly hazardous and non-biodegradable pollutants

(EEA 1997)

Fig 2 Monthly assessment of mean concentrations of

heavy metals Copper (ppm of WW) in Mugil cephalus

The period of sexual rest is a phase of gametogenesis

characterized by an increased accumulation of

nutritive reserves with a synthesis and storage of

carbohydrate lipid and protein materials (Webb

1997) When nutrients are collected the

concentration of heavy metals automatically drops

(metal release at that time) and the accumulation of

reserves does not slowly resume until the beginning

of the period of sexual rest (Webb 1997) According

to these authors the reproduction of Mugil cephalus

occurs from October to January (Landret 1974

Greely et al 1987 Ibantildeez 1994)

In the Mediterranean in the Caspian Sea and in the

Marmara Sea the different populations of M

cephalus reproduce between June and October

(Faouzi 1938 Morovic 1963 Farrugio 1975 J

Brusle amp S Brusle Nineteen eighty one)

Monthly variation in mean concentrations of Copper

metals by sex in Mugil cephalus

On the basis of the results of Fig 3 bioaccumulation

of the pollutant is greater in male than in female the

concentration in males is 079mkg and in females is

068mgKg the student P test showed no significant

difference between the two sexes Comparison of

mean sex concentrations in muscle indicates that

copper is more accumulated by females than males

Fig 3 Assessment of average heavy metal

concentrations of organs (ppm WW) in Mugil cephalus

Fig 4 Assessment of Mean Copper Heavy Metal

Concentrations Months and organs (ppm WW) at

Mugil cephalus

Variation of mean concentrations of Copper in the

three organs (muscle liver gonads) in mules in

Mugil cephalus

In this study size and sex parameters were not

considered The average concentrates of copper in the

muscle are low it represents 107mgkg the gonads

represents 137mgkg unlike the liver concentration

are more important than the other two organs are

1746mgkg It is generally accepted that muscle

tissue is not an organ in which metals accumulate

(Legorburu 1988) According to other authors

Muscle tissue especially fish is hardly involved in its

metabolism and accumulation (Guns et al 1984 El

nabawi et al 1987 Hornung and Ramelov 1987) In

the literature the amounts of heavy metal

bioaccumulation in tissues may vary depending on

the length and weight of the samples (Barghigiani and

Ranieri De 1992 Zyadah 1999) as our biological

material is a large fish we have observed a quantity of

metals sufficiently important in each organ of these

fish Similar findings have already been reported in

other research groups that have worked on Mugil

cephalus in Turkey (Yilmaz 2008)

This also coricide to another study was carried out in

the same country by Bahar Yilmaz 2003

Fig 5 Variation of mean concentrations of Copper in

the three organs (muscle liver gonads) in mules in

Mugil cephalus

Seasonal evaluation of mean heavy metal

concentrations (ppm of PF) in Mugil cephalus

The order of the seasonal variations of metallic contents

differs from each season of the year Observing these

results shows that the highest grades are those of

summer as well as the lowest are in autumn One might

think from these results that thermal extremes favor the

bioaccumulation of metals It can also be assumed that

the salinitytemperature relationship is responsible for

seasonal fluctuations in the accumulation of heavy

metals Les reacutesultats de cette eacutetude montrent plus

quune distribution significative dans lespace que dans

le temps La variation saisonniegravere de la concentration de

meacutetaux lourds a eacuteteacute eacutetudieacutee dans plusieurs reacutevisions

(Philips 1976 Denton et Burdon-Jones 1981)

Cependant les reacutesultats montrent que les notes varient

selon la peacuteriode de reacutecolte et semblent deacutependre de la

saison des reacutecoltes (Mousataid et al 2005)

Fig 6 Seasonal variation in mean heavy metal

concentrations of Copper (ppm of WW) in Mugil

cephalus

Comparison of heavy metal contents (ppm PF) in

Mugil cephalus with respect to the maximum

permissible doses (DMA)

We note that the average doses of heavy metals found

in Mugil cephalus compared to those provided by the

DMA literature are not disturbing and therefore do

not constitute an immediate danger to the consumer

Table 1 Comparison with dose limits (DMA)

Copper Mugil cephalus Present study

0931 mgkg PF

Food -

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Conclusion

The study we have carried out shows that in view of the

results obtained and by comparison with the limit values

found in the literature we can conclude that the two

bays are not polluted despite the presence of metal

contaminants but without any significant difference

between her Bioaccumulation occurs preferentially in

the liver and gonads compared to the muscle of Mugil

cephalus On the other hand a relationship was

established between the laying period and the high trace

metals in relation to sexual maturity which corresponds

to increased hepatic activity occurring after fattening of

the species after the breeding period

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Accumulation of Two Metallic Elements (Zn Pb) in the Mule (Flathead

Grey Mullet Linnaeus 1758) Fishing in the Bay of Oran Sultana BOUHADIBA

1 Fatma BELHOUCINE

12 Chafika HEBBAR

1 Amel alioua

2 Rahma BENHABARA

Zitouni BOUTIBA1

1Environmental Monitoring Network LRSE Department of Biology Faculty of Natural Sciences and Life

University of Oran Es-Senia Algeria 2Universities of Science and Technology of Oran Department of Biotechnology Faculty of Natural Sciences and

Life USTO-MB (Mohamed BOUDIAF) Algeria

ABSTRACT

Our present study focused on the evaluation of two concentrations of heavy metals (Pb Zn) in the mullet (Mugil

cephalus Linnaeus 1758) caught in the Bay of Oran This fish reflects very well the quality of its habitat it is a very

abundant species in Algerian coastal waters and much appreciated by the Algerian consumer The monthly sampling

took place over a period of six months from February to July 2010 three bodies have been considered the liver

detoxification organ the gonads reproductive organs and muscle representing the portion consumed by ManThe

heavy metal concentrations were determined by the atomic absorption spectrophotometry flame in function of

several parameters (gender month organs and the sampling site)It appears from this study that the mullet (Mugil

cephalus) contains the two wanted metal pollutants the most important grades are those of Zinc is 8055mg kg and

the lowest are those of the Lead 003 mg kg The results obtained treated showed no statistically significant

difference between the heavy metal content of both sexes at the target organs and between the sampling area The

levels of trace metal concentrations reflect a certain pollution of target areas

Keywords Mulet Flathead Grey Mullet heavy metals Lead Zinc contamination pollution Oran

I INTRODUCTION

The marine environment is contaminated by many

chemicals including metal elements discharged by

industries agriculture and urban communities Estuarine

and coastal areas under strong continental influence are

the most affected by this contamination The latter can

affect the health of the marine environment since it does

not undergo any biological or chemical degradation It

can therefore accumulate in food chains of different

links to toxic concentrations in marine organisms

(Neathery amp Miller 1975)

Bay of Oran is the site of a very high industrial

concentration including eastwards ie Arzew which is the

seat of incessant pollution Note also the use of coastal

waters for cooling thermal power stations in addition to

discards a lot of waste and pollutant that can cause many

strandings of certain marine fauna observed on the Oran

coast (Boutiba et al 2003) For this reason it seemed so

interesting to begin a study on the bioaccumulation of

heavy metals and to detect the level of contamination in

a target species mullet (Mugil cephalus Linnaeus 1758)

fished in the bay Oran since it forms an important link

in the trophic chain

II METHODS AND MATERIAL

Our study area is located on the Algerian west coast

(Figure 1) The Oran coast is a set of landforms

including shaping depends directly or indirectly shares

in the sea Bay of Oran occupies the central part of Oran

coast and opens from west to east it is bordered on 30

km of high ground and draw a half circumference

roughly steady from Cape Falcon to Cape Aiguille It is

between the Andalusian Bay and the Gulf of Arzew

(Leclaire 1972)

International Journal of Scientific Research in Science and Technology (wwwijsrstcom)

The species Flathead Grey Mullet waschosen in this

study because it plays an important role in ecological

energy flow in marine communities Through its regular

abundance in the Mediterranean Sea it is a characteristic

link in the food chain and it also serves as prey

(BESTER 2004) Many studies have been devoted to

his eating habits (SUZUKI 1965 ODUM 1968

ZISMANN et al 1975 amp MIGLARESE BISHOP

1978) Finally it is of great local importance because it

is one of the most consumed fish and appreciated by the

Algerian population

Sampling took place over a period of six months from

February to July 2010 110 individuals were sampled at

these two bays After measurements liver muscle and

gonads were removed weighed and frozen until the time

of chemical analysis

Figure 1 Geographical location of bay of Oran(Perrodon

1-Chemical analysis

The determination of trace elements in the fish

commonly used for atomic absorption spectrometry

method (SAA) Indeed sample Mugil cephalus must

first undergo mineralization

Mineralization wet samples was performed according to

the method of AMIARD et al (1987) 1 ml of nitric acid

is added to 1 g of sample and then adjusted to 4 ml of

bidistilled water after one hour at 95 deg C

This mineralization samples is accompanied on the one

hand by the white consisting of solutions containing the

mineralization reagent (nitric acid) and undergoing the

same experimental conditions as the sample and on the

other hand the series of intercalibration samples on a

standard biological material tissue of Mytilus

galloprovincialis (SRM 2976) from the International

Agency for Atomic Energy of Monaco allowing us to

determine the coefficients of variation for each of the

desired metals and control accuracy and the precision of

the analytical protocol

2-Statistical treatment

The statistical data processing was carried out using the

Stastica software and the results are shown as mean

with standard error (m plusmn SD) mg kg Students t test (T)

was used to determine the significance of differences

between the calculated average The difference was

considered significant at a confidence level (p) of less

than 5 (pgt 005)

III RESULT AND DISCUSSION

Both sought metal pollutants zinc (Zn) and lead (Pb)

are present in the targeted sub Flathead Grey Mullet

samples from study sites These concentrations are not

entirely heterogeneous

A- Monthly change in average concentrations of

heavy metals in Flathead Grey Mullet (Figures 2)

In general in the Bay of Oran we see episodes of rising

and falling concentrations of metallic elements The

average concentration of zinc in fish higher during the

month of April reaching 365 mg kg Plombiques the

concentrations are very low during all sampling months

Nevertheless we found that lead concentrations

recorded during all months are very low and almost

homogeneous The latter is a xenobiotic contained in the

list of dangerous substances (CEE 1982) and is also

considered highly toxic and polluting non-biodegradable

(EEA 1997)

Note that in target sites during the month of April the

average concentrations are highest while during the

months of June and July the average concentrations are

minimal

The sexual rest period is a gametogenesis phase

characterized by increased accumulation of nutrient

reserves with a summary and Storage of carbohydrate

materials lipid and protein (Webb 1979) A spawning

nutrient reserves to draw automatically the heavy metal

concentrations drop (release of metals that time) and

reserve accumulation will slowly resume at the

beginning of the period of sexual rest (WEBB 1979 )

According Landret (1974) GREELY et al (1987) and

IBANtildeEZ (1994) reproductive Flathead Grey Mullet

occurs from October to January In the Mediterranean

M cephalus different populations breed between June

and October (FAOUZI 1938 ERMAN 1959 Morovic

1963 Farrugio 1975 BRUSLE amp BRUSLE 1977

BRUSLE 1981)

The Student t test gave no significant difference at all

concentrations of heavy metals (Pb Zn) found in the

study area (Pgt 005)

Figure 2 Monthly evaluation of the average concentrations in

heavy metals (Pb Zn) in mgkg of PF at Mugil cephalus in

bay of Oran

B- Monthly change in average concentrations of

heavy metals in sex functions (Pb Zn) in

Flathead Grey Mullet

Based on the results in Figure 3 we can say that

bioaccumulation of both inorganic pollutants is higher in

females than in males individuals individuals

Comparing the average concentrations of sex indicates

that zinc is accumulated by more females than males

Lead has a low concentration in both sexes and in all

organs Metals are more accumulated in the liver of

females than males

In fact Powell et al (1981) had already shown that

heavy metals were concentrated in the organs of the

teleost in descending order Livergt Kidneygt Muscle

The liver is considered the primary organ accumulation

Some authors (GUNS et al 1984 Nabawi EL et al

1987 amp HORNUNG RAMELOV 1987) muscle tissue

specifically the fish is barely involved in the metabolism

The preferred accumulation of these metals in particular

zinc in females compared to males this may be due to

differences in concentrations of the gonads

According SIDOUMOU et al (1991) the female gonads

focus more zinc than males Females are more infected

than males this may be due to their migration to the

coast polluted compared to spawning which explains

the high contamination with heavy metals via the

various sources of pollution

The results obtained by THIBAUD (1976) contents

slightly higher trace metals were detected in fish caught

near the coast

For the entire population of the study area the Student t

test does not record any significant difference (Pgt 005)

between the concentrations of separate sexes specimens

Figure 3 Variation of the average concentrations in

heavy metals according to sex (Pb Zn) at Mugil

cephalus fished in bay of Oran

IV CONCLUSION

The study we have undertaken demonstrates that given

the results obtained and compared with the limit values

found in the literature we can conclude that the bay is

not polluted despite the presence of metal contaminants

but with no significant difference Both metals studied

(Pb and Zn) bioaccumulation is preferentially in the

liver and gonads relative to Mugil cephalus muscle

Moreover the dominant metal zinc stands out clearly in

relation to the other member and it has very high

contents

Regarding sexual maturity a relationship was

established between the laying period and high values of

trace metals which corresponds to increased hepatic

activity occurring Lord fattening of the case after the

breeding season Compared to sex females are more

heavily infected than males

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Aquaculture 6 59-75

Reacutesumeacute

Cette eacutetude a porteacutee sur une contribution agrave lrsquoeacuteco- biologie du Mugil cephalus ainsi que lrsquoeacutevaluation de sa concentration en quatre meacutetaux lourds (Pb Zn Cd Cu) pecirccheacute dans le littoral nord occidental algeacuterien La compagne de lrsquoeacutechantillonnage srsquoest eacutetaleacutee sur une peacuteriode de quinze mois (du mois de Feacutevrier 2012 jusqursquo au mois drsquoAvril 2013) avec un effectif de 960 eacutechantillons Trois organes ont eacuteteacute pris en consideacuteration le foie organe de deacutetoxification les gonades lrsquoorgane reproducteurs et le muscle repreacutesente la partie consommeacutee par lrsquoHomme ainsi que la position du poisson dans le reacuteseau trophique marin Le cycle sexuel deacutecrit par lrsquoaspect macroscopique de lrsquoeacutechelle de maturiteacute par les variations du rapport gonado-somatique (RGS) et par lrsquoobservation de lrsquoindice de condition (K) montre que la peacuteriode de ponte de notre espegravece est fractionneacute elle srsquoeacutetale du mois de janvier jusqursquo au mois de mars et du mois de septembre jusqursquo au mois de novembre La maturiteacute sexuelle est acquise preacutecoce chez lesmacircles par rapport aux femelles et le sex-ratio est plus important chez les femelles que chez les macircles Les paramegravetres de croissance de Von Bertalanffy ne montre pas une diffeacuterence entre les deux sexes Lrsquoindice de performance de croissance (Ф= 246) indique que la population totale du Mugil cephalus agrave une meilleure croissance Lrsquoeacutetude de lrsquoacircge par les meacutethodes directe (otolithomeacutetrie et scalimeacutetrie) a permis de deacutefinir 7 classes drsquoacircges Lrsquoutilisation du Mugil cephalus comme bioindicateur dans lrsquoeacutevaluation de la contamination par les quatre meacutetaux lourds (Cu Cd Pb et Zn) a permis de mettre en eacutevidence la preacutesence de ces micropolluants au niveau des trois organes cibles (foie muscle et gonade)Les teneurs enregistreacutees sont dans lensemble faible par rapport aux limites normatives exigeacutees par la DMA dans la chair du poisson En ce qui concernele Zinc et le Cuivre ils preacutesententdes seuils plus eacuteleveacutes que celle des deux autres meacutetaux Leur concentration est respectivementde 1610 mgkg et de 969 mgkg Nous avons noteacute une faible concentration plombique de 102 mgkg et pour ce qui est du Cadmium aucune concentration nrsquoa eacuteteacute deacutetecteacutee Mots cleacutes Mugil cephalus Mulet Reproduction Age Croissance Otolithomeacutetrie Scalimeacutetrie Pollution marine Meacutetaux lourds DMA Littoral Occidental Algeacuterien

BOUHADIBA Sultana DOCT

reacutesumeacute BOUHADIBA Sultana

Je deacutedie cette thegravese hellip

Agrave la meacutemoire de mon cher deacutefunt encadreur Pr BOUTIBA ZITOUNI

Jrsquoespegravere que lagrave ougrave il est il sera fier de ce travail

Il nrsquoa jamais cesseacute de mrsquoencourager et de me soutenir

Il sera preacutesent dans mon cœur et mon esprit le jour

de ma soutenance

Agrave Mes Chers Parents

Aucune deacutedicace ne saurait exprimer mon respect mon amour eacuteternel et ma

consideacuteration pour les sacrifices que vous avez consenti pour mon instruction et mon

bien ecirctre Je vous remercie pour tout le soutien et lrsquoamour que vous me portez depuis mon

enfance et jrsquoespegravere que votre beacuteneacutediction mrsquoaccompagne toujours

Que ce modeste travail soit lrsquoexaucement de vos vœux tant formuleacutes le fruit de vos

innombrables sacrifices bien que je ne vous en acquitterai jamais assez Puisse Dieu

le Tregraves Haut vous accorder santeacute bonheur et longue vie et faire en sorte que jamais je

ne vous deacuteccediloive

Agrave Mon cher mari Nabil

Merci drsquoavoir donneacute un sens agrave ma vie Merci pour ton amour ton soutien et tes

encouragements qui ont toujours eacuteteacute pour moi drsquoun grand reacuteconfort Merci pour ta

gentillesse et ton sens du sacrifice

Je te deacutedie ce travail en implorant DIEU le tout puissant de nous accorder une longue

SAAD ET SALSABIL

Aucune deacutedicace ne saurait exprimer tout lrsquoamour que jrsquoai pour vous Votre joie

et votre gaieteacute me comblent de bonheur Puisse Dieu vous garder eacuteclairer votre

route et vous aider agrave reacutealiser agrave votre tour vos vœux les plus chers

Agrave Mes chers et adorables fregravere et sœurs

En teacutemoignage de mon affection fraternelle de ma profonde tendresse et

reconnaissance je vous souhaite une vie pleine de bonheur et de succegraves et que Dieu

le tout puissant vous proteacutege et vous garde

Agrave Mes chers enfants adores

vie de bonheur de prospeacuteriteacute et de reacuteussite en te souhaitant le brillant avenir que tu

meacuterites et de nous reacuteunir dans lrsquo au-delagrave incha ALLAH Je trsquoaime tout simplement

Remerciements

ce jury

Merci agrave tous

TABLE DE MATIERE

Reacutesumeacute

Liste des figures

Liste des tableaux

Premier chapitre

1eacutere

2eacuteme

algeacuterien

Annexes

Reacutesumeacute

Abstract

Keywords

ملخص

المتغيرات

الجزائري

+ Chlorure de plomb

deg degreacute

3 Megravetre Cube

Al Aluminium

Ca Calcium

Cd Cadmium

Pour Cent

mg Milligramme

ml millilitre

mm millimegravetre

PS Poids Sec

Pb Plomb

t Age de poisson

T tonne

W Poids

Zn Zinc

ZnS sulfure de zinc

μg microgramme

Listes des figures

de M cephalus 38

M cephalus 38

algeacuterien 40

algeacuterien 46

algeacuterien 47

anteacuterieur 65

Bertalanffy) 85

cephalus 159

Listes des tableaux

occidental

reacutegions

cephalus

algeacuterien

al 2006)

gonades

Partie 1

en particulier

Somot 2005)

(Hassoun 2014)

(Grimes 2010)

(Google-Map 2007)

(ONM 2005)

(Raymond 2016)

marocaines

Partie 2

I Introduction

ramada)

grosses legravevres

I3 Classification

Classe OSTEICHTYENS

Ordre PERCIFORMES

Famille MUGILIDES

Genre Mugil

(Ghasemzadeh 1998)

Surim 2016)

Allen et al 2002)

3 Migration

Silva 1980)

salines

4 La reproduction

Texas Gare 2005)

Chez le macircle

corradiation

Les mulets femelles

5 Alimentation

microcrustaceacutes

(Bester 2004)

I Introduction

espegraveces

Mugil cephalus

Stade 2 Immature

abdominale

Stade 3 Mature

21 Sex-ratio global

selon les individus

K = (WL3) 100

lipides

maturation

III- Reacutesultats

1- Sex- ratio

Femelles 540 6279

Macircles 320 3721

Total 860 100

24 50 50 10

27 90 10 0

30 50 50 40

33 50 50 20

36 4255 7544 94

39 80 20 50

42 2631 7368 38

45 99 10 10

48 2631 7368 38

51 3225 6774 10

53 0 10 10

avril 2013

24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 53

Centre de classe

Macircles

Femelles

Feacutevrier 100 30 130 7692 2307

Mars 80 30 110 7272 2727

Avril 90 40 130 6923 3076

Mai 80 80 160 50 50

Juin 30 20 50 60 40

Juillet 0 10 10 0 100

Aoucirct 30 10 40 75 25

Septembre 10 10 20 50 50

Octobre 20 0 20 100 0

Novembre 10 30 40 25 75

Janvier 10 10 20 50 50

Feacutevrier 30 40 70 4285 5714

Mars 30 10 40 75 25

Avril 40 30 70 5714 4285

Femelles

Macircles

2385 cm

Effectif 540 320

(cm) 2856 2385

(cm2) 8143 2789

ε 981

Stade 1 Immature

Stade 2 Immature

abdominale

Stade 3 Mature

Stade 5 Mature

ucirct

Deacute

riteacute

STADE VI

STADE V

STADE IV

STADE III

STADE II

STADE I

ucirct

Deacute

riteacute

STADE VI

STADE V

STADE IV

STADE III

STADE II

STADE I

Mars 13

Avril 039

Printemps

Mai 07

Juin 065

Juillet 023

Eteacute

Aoucirct 046

Septembre 044

Octobre 13

Automne

Novembre 075

Deacutecembre 077

Janv-13 085

Hiver -2013

Feacutevr-13 098

Mars-13 1

Av-13 063

RGS Mensuel femelle

171 Mars 149

Avril 036

Printemps

Juin 045

Juillet 04

Eteacute

Aoucirct 034

Septembre 19

Octobre 0

Automne

Novembre 044

Deacutecembre 032

Janvier 073

Hiver -2013

Feacutevrier 056

Mars 06

Avril 041

243 Mars 139

Avril 149

Printemps

Mai 295

Juin 085

Juillet 081

Eteacute

Aoucirct 06

Septembre 089

Octobre 153

Automne

Novembre 0244

Deacutecembre 23

Janvier 219

Feacutevrier 181

Mars 139

Avril 138

Mars 149

Avril 125

Juin 1

Juillet 066

Septembre 13

Octobre 0

Automne

Novembre 06

Deacutecembre 17

Janvier 068

Hiver 2013 136

Feacutevrier 191

Mars 15

Avril 135

RHS Mensuel femelle

femelles

075 Mars 084

Avril 082

Juin 079

Juillet 0832

Septembre 076

Octobre 065

Deacutecembre 0829

Janvier 0856

Hiver 2013 084

Feacutevrier 0788

Mars 09

Avril 099

K Mensuel femelle

Mars 084

Avril 073

Juin 077

Juillet 072

Septembre 059

Octobre 07

Deacutecembre 07

Janvier 094

Mars 08

AVRIL 076

K Mensuel macircle

femelles

III Discussion

2003 )

al 2013)

8 Fig14 et 15)

tableau 13

Reacutegions

L50 (cm) Auteurs

Macircles Femelles

(1993)

Kailola

(1993) Afrique du

Estuaires du

Natal Marais (1976)

Russie Primorye

Novikov

(2002)

Allardi (2001)

Espagne

Minorque

(Archipel des

Baleacuteares)

Cardona

(2000)

Inde Sud-Ouest

Bengale

Jeyaseelan

(1998)

Est Hsu (2007)

(1990)

USA Caroline du

Nord Scotton (1973)

USA Baie de

Mexique

Tamiahua

Lagoon

Veracruz

Ibaacutentildeez-

Aguirre and

Gallardo-

Cabello (2004)

Meacutediterra

neacutee

Mer de

Marmara

Caspienne

Avanesov

(1972)

Maroc Cocircte

atlantique

BAMEUR

(2003)

Brusle (1977)

Mexique Nord-Ouest

du golfe

Ibantildeez et al

(2004)

Mexique Pacifique

central

Espino-Barr

(2016)

Conclusion 54

IV Conclusion

macircles

I Introduction

(Meunier 1988)

W = poids

relation suivante

Ougrave

Linfin = Lmax 095

Wt = a Ltb

Winfin= a Linfinb

TNPC (Fig26)

Meacutethode 1

Meacutethode 2

Le Brucirclage

plus visibles

Meacutethode 3

Bedford 1974)

bull La reacutesine

bull Les moules

dans les moules

bull La scie

centre Ifremer

III Reacutesultats

1 Deacutemographie

2012-2013

femelle

Bertalanffy (1938)

Femelles Macircles

3 Calcul de t0

Bhattacharya (1967)

figure 35et 36

Macircles 5565 027 -170 292 L(t)=5565(1-e-027 (t+170 ))

Femelles 5565 033 -142 201 L(t)=5565 (1-e-033 (t+142 ))

pondeacuterale

que la longueur

Sexes WT LT

y = 00091x29864

Rsup2 = 09569

0 10 20 30 40 50 60

LT( cm)

Power (Pt)

y = 00098x29598

Rsup2 = 09538

0 10 20 30 40 50 60

LT( cm)

Power (Pt)

Macircles W(t)= 1431(1-e-033 (t+170)) 298

Femelles Wt = 1268 (1-e-033 (t+142)) 295

t (an)

L(t) femelle

L(t) macircle

t (an)

L(t) femelle

L(t) macircle

longueur-poids

eacutecailles)

de lacircge

(Fig42)

Bertalanffy (1938)

Lt (cm) 221-239 23-289 29-35 373-465 49-535

Moyenne (cm) 235 246 323 397 510 536

Erreur standard 0682 0399 0906 085 0102 0

Lt (cm) 202-23 244-34 349-38 40-50 51-536

Moyenne (cm) 208 3002 370 4545 5103

Erreur standard 0629 097 048 084 068 0

IV Discussion

halieutique

macircles

II III IV V VI VII

Age( an)

otolithomeacutetrie

scalimeacutetrie

Von Bertalanffy

Thakur 1966 Inde 8962 015 02

Sahoo et al 2012 Inde 606 028 -074

Fleuve

- 7344

7309 032 -003

Preacutesent

Travail

Algeacuterie

Nord Occidental

5565 027 -170

5565 033 -142

Mugil cephalus

653710-6 3094 Turquie

001 2940 Tunisie

0005 3096 Tunisie

Bal et Rao 1984)

et Hussenot 2005)

espegravece

87 Conclusion

Conclusion

I Introduction

concentrations

ampal 2008)

2008)( Fig44)

41 Meacutetaux

produits marins

espegraveces

territoire national

HAP (Tab 23)

Oran 1500-17000

Arzew 930-8600

Alger 1900-31000

Bejaiumla 140-260

Jijel 180-430

Annaba 130-6200

wilayas

Littorales

Tlemcen

ALZINC (DndashI)

Beacuteni Saf

Mostaganem

Boumerdegraves

Tizi-Ouzou

Bejaiumla

Annaba

El Kala

bordure du golfe

organismes

minerais (Cd Pb)

2 Les industries

b) Textiles (Zn Al)

Cu Pb)

Mn Ni Pb Zn)

4 Lrsquoagriculture

ferme)

c) Chaulage (Pb)

Perraud 2011)

(Buffle 1988)

et Rainbow 2009)

PAMPNUE 2010)

Manche (Tab 26)

Hg (mgkg-1)

Moy Min-

Pb (mgkg-1)

Moy Min-

Cd (mgkg-1)

Moy Min-Max

Cu (mgkg-1)

Moy Min-

Zn (mgkg-1)

Moy Min-

003-06

003-173

01-346

23-297

47-371

Atlantique

001-030

001-25

218 06-

40-407

RNO Manche 01

001-047

001-60

161 04-

30-289

RINBIO 1998 02

01-050

42-145

852-788

RINBIO 2000 01

005-034

01-585

52-183

1161-032

Baie drsquoIzmir

Cd11 μgg ph

Pb 136 μgg ph

Zn 279 μgg ph

Cocircte portugaise

Cd 125μgg ph

Zn 542 μgg ph

Coimbra et al 1999

Cd 023-077 μgg ps

Lagon de Venise

Cd 005-465 μgg ps

Pb 618-8026μgg ps

Cd 004-052 μgg ph

Pb 049-172 μgg ph

Sunlu 2006

Baie de Mali Ston

(Est Adriatique)

Cd 115 μgg ps

Hg 015 μgg ps

Pb 109 μgg ps

Golfe de Taranto

(mer ionienne)

Cd 023-077 μgg ps

Pb 119-424 μgg ps

Baie drsquoOran

Cd 067μgg ph

Pb 15 μgg ph

Zn 8929 μgg ph

Rouane et al 2012

112 Interaction

cuivre et le zinc

IV1 Cadmium (Cd)

al 2010)

IV 2 Plomb (Pb)

1992 Nriagu 1996)

Anonyme 2007)

nerveux central

IV3Zinc (Zn)

(Bhutta et al 1999)

IV4 Cuivre (Cu)

Ayres 1997)

V Meacutethodologie

chronique du milieu

PNUE 2005 FISC 2006 CEE 2011)

42 Dissection

fentes operculaires

des gonades

eacutetiqueteacutes

lrsquoinstallation

GNL1 Z Gaz

dessous

meacutetal

Eleacutement

Longueur

drsquoonde

Bande pass

(freacutequence)

Courant

Deacutebit flamme

(ml m3)

Brucircleur

pour le

calculateur

02- 05

talonnage(Tab28)

agrave

d Nous

drsquoeacute

V c = Vt (1 + Δ 100)

Eleacutement

Cadmium

(050- 0574)

(191- 247)

Cuivre

(477-533)

(453- 493)

VI Reacutesultats

Partie A

Variation du cuivre

les poissons

Variation du plomb

recommandeacutees

Variation du zinc

Macircle Femelle

Concentration

(ppmPF)

x Maximal-

Cuivre 969 plusmn46

Plomb 102 plusmn075

05 102

Zinc 1610 plusmn56

confondus

plusmn09

plusmn05

plusmn008

plusmn04

plusmn02

plusmn054

plusmn051

plusmn023

plusmn06

organes (P lt 005)

Zinc Plomb CuivreCo

Organes

Plomb Muscle

Plomb Foie

Plomb Gonades

Zinc Muscle

Zinc Foie

Zinc Gonades

Cuivre Muscle

Cuivre Foie

Cuivre Gonades

organes

plusmn

Mars 25

plusmn

Avril 336

plusmn

Mai 328

plusmn

Juin 329

plusmn

Juillet 28

plusmn

098plusmn

plusmn

Aoucirct 26

plusmn

077plusmn

plusmn

Septembre 32

plusmn

176plusmn

plusmn

Octobre 32

plusmn

Novembre 146

plusmn

Deacutecembre 268

plusmn

Janvier 181

plusmn

Feacutevrier 166

plusmn

Mars 254

plusmn

Saisons

Zinc Muscle

Zinc Foie

Zinc Gonades

Saisons

Plomb Muscle

Plomb Foie

Plomb Gonades

Saisons

Cuivre Muscle

Cuivre Foie

Cuivre Gonades

identiques

femelles

Macircle

Femelle

tissus(Tab33)

Macircle Femelle

indices RHS RGS

muscles

63 Fig64)

Zinc 173

plusmn045

plusmn020

plusmn080

plusmn034

plusmn056

plusmn046

Cuivre 006

plusmn002

plusmn09

plusmn0009

plusmn029

plusmn081

plusmn0034

Plomb 014

plusmn007

plusmn006

plusmn023

plusmn0023

plusmn001

matures

Cuivre

Muscle Foie Gonades

Immature Mature

Cuivre

foie 08 ppmPF

respectivement

Cuivre

Muscle Foie Gonades

et gonadiques

Muscle Foie Gonades

organes)

Algeacuterien

plomb et zinc

Zinc Cuivre Plomb

Age II

Age III

Age VI

Age VII

pour le facteur 02

de 085ppm

les axes factoriels

cephalus

premier groupe

moustaches (Fig 73)

Zn gt Cu gt Pb

Eleacutements

VII Discussion

2014 )

et al 1998

al 1999)

lourds

ces auteurs

(Luoma 1983)

que dans le temps

de sexe

( Authman 2008)

Doubet 1989)

de lovaire

(Hayati et al2017)

statistiques

Mugil cephalus

homeacuteostatique

lacs de wojnowskie

Cu Zn Pb Cd

3226 PS

161ppm PF

5331 PS

102ppm PF

340 PS Nd

Poissons

PS (g)

03 agrave 6 mgKg

PS (b)

05 mgKg

PF (f)

PS (a)

015-3 pmm PS (h)

01 ppm PF (f)

al 2004)

milieu marin

Cadmium

05-10 μggPS

Liste CCFAC

Addit Ser No 33

Cuivre

50-150 μggPS

Addit Ser No 24

25-30 μggPS

Addit Ser No 33

Addit Ser No 24

Origine

Pb Cu Zn Auteurs

cephalus

Cocircte de la

mer Noire

Bulgarie

0024mgkg

007mgkg

- - Stancheva

bande de

Palestine

0172 mg g

0907mgg

Elnabris et

al 2013

Nigeria

033mgkg

296mgkg

412mgkg

Miebaka

Moslen

Krishna et

al 2014

3544mgkg

Sophia and

Milton 2017

Egypte

et 171

et 1267

356 et

568 μgg

1321 et

3842 μgg

Bahnasawy

et al 2009

Turquie

2003 - 642 mgg 139 mgg 4725 mgg

- 1002 mgg 099mgg 3044mgg

161mgmg

Preacutesent

travail

Espegravece Zone

Bengueda

(1993)

Mullus surmuletus

dArzew 132 334 PS

Boutiba et

al (1996)

Sardina

pilchardus

dOran - - 055 1991

Mestariamp

Otmani

(1996)

Paracentrotus

lividus

2364plusmn 524

Dermeche

Sardina pilchardus

(1998)

Palinurus

mauritanicus

Halmouti

(2000)

Boops boops

dOran 04 135 PF

Aoudjit

(2000)

Mullusbarbatus

Bensahla

(2001)

Sepia officinalis

Haddou

(2004)

Merluccius

merluccius

dOran 022plusmn 017

0274 plusmn

6384plusmn 446

PS Belhoucine

(2005)

Sardinelle aurita

Benamar

(2006)

Mullus surmuletus

dOran 015plusmn 001

0234 plusmn

21232plusmn

PF3212

Borsali

(2007)

Trachurus

trachurus

Benadda

(2009)

Diplodus sargus

3006 plusmn185

PF Ayad (2010)

Mugil cephalus

909 plusmn058

Bouhadiba

(2011)

Merluccius

merluccius

789plusmn047

PS Belhoucine

(2012)

O turbinatus

(2012)

Mullus surmuletus

dOran 0032 1252

16247 PF

Borsali

(2015)

(Gaspic et al 2002)

189 Conclusion

Conclusion

Foie Cu gt Pb gt Zn

macircles (2385 cm)

lrsquoanneacutee

355-363

Oceanogr 23 283-295

Lima 2800

Water SA 26(4) 569-582

Res 5 pp 845-852

Sci Res 5 (2009) pp 845-852

New Delhi pp 51-73

183-192

1 (1) 11-28

Cie Paris 13 (2) 1585-1653

Saf 48 117ndash127

9ndash19

Board Can 28 1749-175

Montpellier I

2367-2385

CRC Press 314p

Michoacaacuten

pp 67-105

Royaume-Uni

141 139-146

Program - Plan Bleu

39 99-106

Res 567 151-225

38 79ndash81

(1999) 219ndash243

eacuted 395-443

Bulletin 50 547-552

73ndash92

Maroc (soumis)

39ndash47

Suppl 12 37- 43

457 235

FAO Roma Italia

021ndash1028

University Sydney

Hdrobilagia 21827-3

Clearwater

sciences 362p

poissons36p

4045- 4051

109-115

640-648

Barcelona 564 pp

361ndash368

30 279 ndash 284

Fevrier 0560p

October 2016

Eff Cont 2123 doi1041722375-43971000123

Aquat Sci 53 780-786 56

Tunisie103ndash104

XXIV(FasUnique)391p

153-166

1350 doi105194nhess-13-1337-2013

Cont Tox 23 476-483

236-41

pp 11-22

(2003) 129ndash136

NY 601p

1011 pp

ORSTOM

Pages 305-343

Sci 8 225 ndash 232

eds) IRD Paris

Univ Kiel (63)156 p

London Pauly

Letters 30 (19) doi 1010292003GL017862

4 289ndash304

London

3005ndash3011

Amsterdam

146 53-89

Handbook 348 p 3

Germany 329 p

Elsevier New York

Hyg 52(6) 497ndash508

Raton USA (book)

137 pp 17-26

413 pp

1163ndash1173

9789251025949 218p

doi101007s10452-004-7341-3

1(4)571-600

277ndash284

70213ndash222

70(3) 245-256

Edinburgh 98-130

177-193

317-322

London

Acta 59(7) 1217-1232

15 November 2016]

3) 109-26

Annexes

ABSTRACT

INTRODUCTION

Study area

Sample collection

Sample processing

Lead Zinc

fishes03 - 6 ppm

5 mgg dryweight(g)

Mugil cephalus

Zinc MplusmnE

16107plusmn56

Lead MplusmnE

1020plusmn075

05-102

CONCLUSIONS

REFERENCES

Abstract

Vol 11 No 1 p 240-246 2016

httpwwwinnspubnet

Introduction

Sampling

Algerian population

chemical analysis

Chemical analysis

Mugil cephalus

(EEA 1997)

Mugil cephalus

cephalus

0931 mgkg PF

Food -

Conclusion

References

24 114-116

705-707

Oran 69 pp

64 317-326

889-897

85(2) 187-200

Museum

2003 302(1-3) 109-26

1 Fatma BELHOUCINE

12 Chafika HEBBAR

1 Amel alioua

2 Rahma BENHABARA

Zitouni BOUTIBA1

ABSTRACT

I INTRODUCTION

(Leclaire 1972)

Algerian population

1-Chemical analysis

than 5 (pgt 005)

(EEA 1997)

minimal

BRUSLE 1981)

bay of Oran

females than males

near the coast

IV CONCLUSION

contents

V REFERENCES

History

Copeia (4) 705-707

187-200

Agricult 37 312-318

17 779-786

13 92-97

158 (In SADIQ 1992)

116 535-548

(France) 74 p

Aquaculture 6 59-75

Reacutesumeacute

Remerciements

ce jury

Merci agrave tous

TABLE DE MATIERE

Reacutesumeacute

Liste des figures

Liste des tableaux

Premier chapitre

1eacutere

2eacuteme

algeacuterien

Annexes

Reacutesumeacute

Abstract

Keywords

ملخص

المتغيرات

الجزائري

+ Chlorure de plomb

deg degreacute

3 Megravetre Cube

Al Aluminium

Ca Calcium

Cd Cadmium

Pour Cent

mg Milligramme

ml millilitre

mm millimegravetre

PS Poids Sec

Pb Plomb

t Age de poisson

T tonne

W Poids

Zn Zinc

ZnS sulfure de zinc

μg microgramme

Listes des figures

de M cephalus 38

M cephalus 38

algeacuterien 40

algeacuterien 46

algeacuterien 47

anteacuterieur 65

Bertalanffy) 85

cephalus 159

Listes des tableaux

occidental

reacutegions

cephalus

algeacuterien

al 2006)

gonades

Partie 1

en particulier

Somot 2005)

(Hassoun 2014)

(Grimes 2010)

(Google-Map 2007)

(ONM 2005)

(Raymond 2016)

marocaines

Partie 2

I Introduction

ramada)

grosses legravevres

I3 Classification

Classe OSTEICHTYENS

Ordre PERCIFORMES

Famille MUGILIDES

Genre Mugil

(Ghasemzadeh 1998)

Surim 2016)

Allen et al 2002)

3 Migration

Silva 1980)

salines

4 La reproduction

Texas Gare 2005)

Chez le macircle

corradiation

Les mulets femelles

5 Alimentation

microcrustaceacutes

(Bester 2004)

I Introduction

espegraveces

Mugil cephalus

Stade 2 Immature

abdominale

Stade 3 Mature

21 Sex-ratio global

selon les individus

K = (WL3) 100

lipides

maturation

III- Reacutesultats

1- Sex- ratio

Femelles 540 6279

Macircles 320 3721

Total 860 100

24 50 50 10

27 90 10 0

30 50 50 40

33 50 50 20

36 4255 7544 94

39 80 20 50

42 2631 7368 38

45 99 10 10

48 2631 7368 38

51 3225 6774 10

53 0 10 10

avril 2013

24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 53

Centre de classe

Macircles

Femelles

Feacutevrier 100 30 130 7692 2307

Mars 80 30 110 7272 2727

Avril 90 40 130 6923 3076

Mai 80 80 160 50 50

Juin 30 20 50 60 40

Juillet 0 10 10 0 100

Aoucirct 30 10 40 75 25

Septembre 10 10 20 50 50

Octobre 20 0 20 100 0

Novembre 10 30 40 25 75

Janvier 10 10 20 50 50

Feacutevrier 30 40 70 4285 5714

Mars 30 10 40 75 25

Avril 40 30 70 5714 4285

Femelles

Macircles

2385 cm

Effectif 540 320

(cm) 2856 2385

(cm2) 8143 2789

ε 981

Stade 1 Immature

Stade 2 Immature

abdominale

Stade 3 Mature

Stade 5 Mature

ucirct

Deacute

riteacute

STADE VI

STADE V

STADE IV

STADE III

STADE II

STADE I

ucirct

Deacute

riteacute

STADE VI

STADE V

STADE IV

STADE III

STADE II

STADE I

Mars 13

Avril 039

Printemps

Mai 07

Juin 065

Juillet 023

Eteacute

Aoucirct 046

Septembre 044

Octobre 13

Automne

Novembre 075

Deacutecembre 077

Janv-13 085

Hiver -2013

Feacutevr-13 098

Mars-13 1

Av-13 063

RGS Mensuel femelle

171 Mars 149

Avril 036

Printemps

Juin 045

Juillet 04

Eteacute

Aoucirct 034

Septembre 19

Octobre 0

Automne

Novembre 044

Deacutecembre 032

Janvier 073

Hiver -2013

Feacutevrier 056

Mars 06

Avril 041

243 Mars 139

Avril 149

Printemps

Mai 295

Juin 085

Juillet 081

Eteacute

Aoucirct 06

Septembre 089

Octobre 153

Automne

Novembre 0244

Deacutecembre 23

Janvier 219

Feacutevrier 181

Mars 139

Avril 138

Mars 149

Avril 125

Juin 1

Juillet 066

Septembre 13

Octobre 0

Automne

Novembre 06

Deacutecembre 17

Janvier 068

Hiver 2013 136

Feacutevrier 191

Mars 15

Avril 135

RHS Mensuel femelle

femelles

075 Mars 084

Avril 082

Juin 079

Juillet 0832

Septembre 076

Octobre 065

Deacutecembre 0829

Janvier 0856

Hiver 2013 084

Feacutevrier 0788

Mars 09

Avril 099

K Mensuel femelle

Mars 084

Avril 073

Juin 077

Juillet 072

Septembre 059

Octobre 07

Deacutecembre 07

Janvier 094

Mars 08

AVRIL 076

K Mensuel macircle

femelles

III Discussion

2003 )

al 2013)

8 Fig14 et 15)

tableau 13

Reacutegions

L50 (cm) Auteurs

Macircles Femelles

(1993)

Kailola

(1993) Afrique du

Estuaires du

Natal Marais (1976)

Russie Primorye

Novikov

(2002)

Allardi (2001)

Espagne

Minorque

(Archipel des

Baleacuteares)

Cardona

(2000)

Inde Sud-Ouest

Bengale

Jeyaseelan

(1998)

Est Hsu (2007)

(1990)

USA Caroline du

Nord Scotton (1973)

USA Baie de

Mexique

Tamiahua

Lagoon

Veracruz

Ibaacutentildeez-

Aguirre and

Gallardo-

Cabello (2004)

Meacutediterra

neacutee

Mer de

Marmara

Caspienne

Avanesov

(1972)

Maroc Cocircte

atlantique

BAMEUR

(2003)

Brusle (1977)

Mexique Nord-Ouest

du golfe

Ibantildeez et al

(2004)

Mexique Pacifique

central

Espino-Barr

(2016)

Conclusion 54

IV Conclusion

macircles

I Introduction

(Meunier 1988)

W = poids

relation suivante

Ougrave

Linfin = Lmax 095

Wt = a Ltb

Winfin= a Linfinb

TNPC (Fig26)

Meacutethode 1

Meacutethode 2

Le Brucirclage

plus visibles

Meacutethode 3

Bedford 1974)

bull La reacutesine

bull Les moules

dans les moules

bull La scie

centre Ifremer

III Reacutesultats

1 Deacutemographie

2012-2013

femelle

Bertalanffy (1938)

Femelles Macircles

3 Calcul de t0

Bhattacharya (1967)

figure 35et 36

Macircles 5565 027 -170 292 L(t)=5565(1-e-027 (t+170 ))

Femelles 5565 033 -142 201 L(t)=5565 (1-e-033 (t+142 ))

pondeacuterale

que la longueur

Sexes WT LT

y = 00091x29864

Rsup2 = 09569

0 10 20 30 40 50 60

LT( cm)

Power (Pt)

y = 00098x29598

Rsup2 = 09538

0 10 20 30 40 50 60

LT( cm)

Power (Pt)

Macircles W(t)= 1431(1-e-033 (t+170)) 298

Femelles Wt = 1268 (1-e-033 (t+142)) 295

t (an)

L(t) femelle

L(t) macircle

t (an)

L(t) femelle

L(t) macircle

longueur-poids

eacutecailles)

de lacircge

(Fig42)

Bertalanffy (1938)

Lt (cm) 221-239 23-289 29-35 373-465 49-535

Moyenne (cm) 235 246 323 397 510 536

Erreur standard 0682 0399 0906 085 0102 0

Lt (cm) 202-23 244-34 349-38 40-50 51-536

Moyenne (cm) 208 3002 370 4545 5103

Erreur standard 0629 097 048 084 068 0

IV Discussion

halieutique

macircles

II III IV V VI VII

Age( an)

otolithomeacutetrie

scalimeacutetrie

Von Bertalanffy

Thakur 1966 Inde 8962 015 02

Sahoo et al 2012 Inde 606 028 -074

Fleuve

- 7344

7309 032 -003

Preacutesent

Travail

Algeacuterie

Nord Occidental

5565 027 -170

5565 033 -142

Mugil cephalus

653710-6 3094 Turquie

001 2940 Tunisie

0005 3096 Tunisie

Bal et Rao 1984)

et Hussenot 2005)

espegravece

87 Conclusion

Conclusion

I Introduction

concentrations

ampal 2008)

2008)( Fig44)

41 Meacutetaux

produits marins

espegraveces

territoire national

HAP (Tab 23)

Oran 1500-17000

Arzew 930-8600

Alger 1900-31000

Bejaiumla 140-260

Jijel 180-430

Annaba 130-6200

wilayas

Littorales

Tlemcen

ALZINC (DndashI)

Beacuteni Saf

Mostaganem

Boumerdegraves

Tizi-Ouzou

Bejaiumla

Annaba

El Kala

bordure du golfe

organismes

minerais (Cd Pb)

2 Les industries

b) Textiles (Zn Al)

Cu Pb)

Mn Ni Pb Zn)

4 Lrsquoagriculture

ferme)

c) Chaulage (Pb)

Perraud 2011)

(Buffle 1988)

et Rainbow 2009)

PAMPNUE 2010)

Manche (Tab 26)

Hg (mgkg-1)

Moy Min-

Pb (mgkg-1)

Moy Min-

Cd (mgkg-1)

Moy Min-Max

Cu (mgkg-1)

Moy Min-

Zn (mgkg-1)

Moy Min-

003-06

003-173

01-346

23-297

47-371

Atlantique

001-030

001-25

218 06-

40-407

RNO Manche 01

001-047

001-60

161 04-

30-289

RINBIO 1998 02

01-050

42-145

852-788

RINBIO 2000 01

005-034

01-585

52-183

1161-032

Baie drsquoIzmir

Cd11 μgg ph

Pb 136 μgg ph

Zn 279 μgg ph

Cocircte portugaise

Cd 125μgg ph

Zn 542 μgg ph

Coimbra et al 1999

Cd 023-077 μgg ps

Lagon de Venise

Cd 005-465 μgg ps

Pb 618-8026μgg ps

Cd 004-052 μgg ph

Pb 049-172 μgg ph

Sunlu 2006

Baie de Mali Ston

(Est Adriatique)

Cd 115 μgg ps

Hg 015 μgg ps

Pb 109 μgg ps

Golfe de Taranto

(mer ionienne)

Cd 023-077 μgg ps

Pb 119-424 μgg ps

Baie drsquoOran

Cd 067μgg ph

Pb 15 μgg ph

Zn 8929 μgg ph

Rouane et al 2012

112 Interaction

cuivre et le zinc

IV1 Cadmium (Cd)

al 2010)

IV 2 Plomb (Pb)

1992 Nriagu 1996)

Anonyme 2007)

nerveux central

IV3Zinc (Zn)

(Bhutta et al 1999)

IV4 Cuivre (Cu)

Ayres 1997)

V Meacutethodologie

chronique du milieu

PNUE 2005 FISC 2006 CEE 2011)

42 Dissection

fentes operculaires

des gonades

eacutetiqueteacutes

lrsquoinstallation

GNL1 Z Gaz

dessous

meacutetal

Eleacutement

Longueur

drsquoonde

Bande pass

(freacutequence)

Courant

Deacutebit flamme

(ml m3)

Brucircleur

pour le

calculateur

02- 05

talonnage(Tab28)

agrave

d Nous

drsquoeacute

V c = Vt (1 + Δ 100)

Eleacutement

Cadmium

(050- 0574)

(191- 247)

Cuivre

(477-533)

(453- 493)

VI Reacutesultats

Partie A

Variation du cuivre

les poissons

Variation du plomb

recommandeacutees

Variation du zinc

Macircle Femelle

Concentration

(ppmPF)

x Maximal-

Cuivre 969 plusmn46

Plomb 102 plusmn075

05 102

Zinc 1610 plusmn56

confondus

plusmn09

plusmn05

plusmn008

plusmn04

plusmn02

plusmn054

plusmn051

plusmn023

plusmn06

organes (P lt 005)

Zinc Plomb CuivreCo

Organes

Plomb Muscle

Plomb Foie

Plomb Gonades

Zinc Muscle

Zinc Foie

Zinc Gonades

Cuivre Muscle

Cuivre Foie

Cuivre Gonades

organes

plusmn

Mars 25

plusmn

Avril 336

plusmn

Mai 328

plusmn

Juin 329

plusmn

Juillet 28

plusmn

098plusmn

plusmn

Aoucirct 26

plusmn

077plusmn

plusmn

Septembre 32

plusmn

176plusmn

plusmn

Octobre 32

plusmn

Novembre 146

plusmn

Deacutecembre 268

plusmn

Janvier 181

plusmn

Feacutevrier 166

plusmn

Mars 254

plusmn

Saisons

Zinc Muscle

Zinc Foie

Zinc Gonades

Saisons

Plomb Muscle

Plomb Foie

Plomb Gonades

Saisons

Cuivre Muscle

Cuivre Foie

Cuivre Gonades

identiques

femelles

Macircle

Femelle

tissus(Tab33)

Macircle Femelle

indices RHS RGS

muscles

63 Fig64)

Zinc 173

plusmn045

plusmn020

plusmn080

plusmn034

plusmn056

plusmn046

Cuivre 006

plusmn002

plusmn09

plusmn0009

plusmn029

plusmn081

plusmn0034

Plomb 014

plusmn007

plusmn006

plusmn023

plusmn0023

plusmn001

matures

Cuivre

Muscle Foie Gonades

Immature Mature

Cuivre

foie 08 ppmPF

respectivement

Cuivre

Muscle Foie Gonades

et gonadiques

Muscle Foie Gonades

organes)

Algeacuterien

plomb et zinc

Zinc Cuivre Plomb

Age II

Age III

Age VI

Age VII

pour le facteur 02

de 085ppm

les axes factoriels

cephalus

premier groupe

moustaches (Fig 73)

Zn gt Cu gt Pb

Eleacutements

VII Discussion

2014 )

et al 1998

al 1999)

lourds

ces auteurs

(Luoma 1983)

que dans le temps

de sexe

( Authman 2008)

Doubet 1989)

de lovaire

(Hayati et al2017)

statistiques

Mugil cephalus

homeacuteostatique

lacs de wojnowskie

Cu Zn Pb Cd

3226 PS

161ppm PF

5331 PS

102ppm PF

340 PS Nd

Poissons

PS (g)

03 agrave 6 mgKg

PS (b)

05 mgKg

PF (f)

PS (a)

015-3 pmm PS (h)

01 ppm PF (f)

al 2004)

milieu marin

Cadmium

05-10 μggPS

Liste CCFAC

Addit Ser No 33

Cuivre

50-150 μggPS

Addit Ser No 24

25-30 μggPS

Addit Ser No 33

Addit Ser No 24

Origine

Pb Cu Zn Auteurs

cephalus

Cocircte de la

mer Noire

Bulgarie

0024mgkg

007mgkg

- - Stancheva

bande de

Palestine

0172 mg g

0907mgg

Elnabris et

al 2013

Nigeria

033mgkg

296mgkg

412mgkg

Miebaka

Moslen

Krishna et

al 2014

3544mgkg

Sophia and

Milton 2017

Egypte

et 171

et 1267

356 et

568 μgg

1321 et

3842 μgg

Bahnasawy

et al 2009

Turquie

2003 - 642 mgg 139 mgg 4725 mgg

- 1002 mgg 099mgg 3044mgg

161mgmg

Preacutesent

travail

Espegravece Zone

Bengueda

(1993)

Mullus surmuletus

dArzew 132 334 PS

Boutiba et

al (1996)

Sardina

pilchardus

dOran - - 055 1991

Mestariamp

Otmani

(1996)

Paracentrotus

lividus

2364plusmn 524

Dermeche

Sardina pilchardus

(1998)

Palinurus

mauritanicus

Halmouti

(2000)

Boops boops

dOran 04 135 PF

Aoudjit

(2000)

Mullusbarbatus

Bensahla

(2001)

Sepia officinalis

Haddou

(2004)

Merluccius

merluccius

dOran 022plusmn 017

0274 plusmn

6384plusmn 446

PS Belhoucine

(2005)

Sardinelle aurita

Benamar

(2006)

Mullus surmuletus

dOran 015plusmn 001

0234 plusmn

21232plusmn

PF3212

Borsali

(2007)

Trachurus

trachurus

Benadda

(2009)

Diplodus sargus

3006 plusmn185

PF Ayad (2010)

Mugil cephalus

909 plusmn058

Bouhadiba

(2011)

Merluccius

merluccius

789plusmn047

PS Belhoucine

(2012)

O turbinatus

(2012)

Mullus surmuletus

dOran 0032 1252

16247 PF

Borsali

(2015)

(Gaspic et al 2002)

189 Conclusion

Conclusion

Foie Cu gt Pb gt Zn

macircles (2385 cm)

lrsquoanneacutee

355-363

Oceanogr 23 283-295

Lima 2800

Water SA 26(4) 569-582

Res 5 pp 845-852

Sci Res 5 (2009) pp 845-852

New Delhi pp 51-73

183-192

1 (1) 11-28

Cie Paris 13 (2) 1585-1653

Saf 48 117ndash127

9ndash19

Board Can 28 1749-175

Montpellier I

2367-2385

CRC Press 314p

Michoacaacuten

pp 67-105

Royaume-Uni

141 139-146

Program - Plan Bleu

39 99-106

Res 567 151-225

38 79ndash81

(1999) 219ndash243

eacuted 395-443

Bulletin 50 547-552

73ndash92

Maroc (soumis)

39ndash47

Suppl 12 37- 43

457 235

FAO Roma Italia

021ndash1028

University Sydney

Hdrobilagia 21827-3

Clearwater

sciences 362p

poissons36p

4045- 4051

109-115

640-648

Barcelona 564 pp

361ndash368

30 279 ndash 284

Fevrier 0560p

October 2016

Eff Cont 2123 doi1041722375-43971000123

Aquat Sci 53 780-786 56

Tunisie103ndash104

XXIV(FasUnique)391p

153-166

1350 doi105194nhess-13-1337-2013

Cont Tox 23 476-483

236-41

pp 11-22

(2003) 129ndash136

NY 601p

1011 pp

ORSTOM

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eds) IRD Paris

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London Pauly

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doi101007s10452-004-7341-3

1(4)571-600

277ndash284

70213ndash222

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Edinburgh 98-130

177-193

317-322

London

Acta 59(7) 1217-1232

15 November 2016]

3) 109-26

Annexes

ABSTRACT

INTRODUCTION

Study area

Sample collection

Sample processing

Lead Zinc

fishes03 - 6 ppm

5 mgg dryweight(g)

Mugil cephalus

Zinc MplusmnE

16107plusmn56

Lead MplusmnE

1020plusmn075

05-102

CONCLUSIONS

REFERENCES

Abstract

Vol 11 No 1 p 240-246 2016

httpwwwinnspubnet

Introduction

Sampling

Algerian population

chemical analysis

Chemical analysis

Mugil cephalus

(EEA 1997)

Mugil cephalus

cephalus

0931 mgkg PF

Food -

Conclusion

References

24 114-116

705-707

Oran 69 pp

64 317-326

889-897

85(2) 187-200

Museum

2003 302(1-3) 109-26

1 Fatma BELHOUCINE

12 Chafika HEBBAR

1 Amel alioua

2 Rahma BENHABARA

Zitouni BOUTIBA1

ABSTRACT

I INTRODUCTION

(Leclaire 1972)

Algerian population

1-Chemical analysis

than 5 (pgt 005)

(EEA 1997)

minimal

BRUSLE 1981)

bay of Oran

females than males

near the coast

IV CONCLUSION

contents

V REFERENCES

History

Copeia (4) 705-707

187-200

Agricult 37 312-318

17 779-786

13 92-97

158 (In SADIQ 1992)

116 535-548

(France) 74 p

Aquaculture 6 59-75

Reacutesumeacute

Documents

THESE - Univ Oran 1 · 2019. 1. 21. · I. Localisation géographique et circulation générale I.1. Caractéristiques géographiques et bathymétriques du bassin méditerranéen