EnvironnementEnvironnement2007/20082007/2008

ECOTOXICOLOGIEECOTOXICOLOGIE

Carine DELAYRECarine DELAYRE

ÉÉcotoxicologie cotoxicologie

DDééfinitionsfinitions

PremiPremièères dres dééfinitions basfinitions baséées sur la es sur la toxicologie toxicologie mméédicaledicale

Terme inventTerme inventéé en 1969, qui den 1969, qui dééfinit cette science finit cette science comme comme éétant le prolongement de la toxicologie tant le prolongement de la toxicologie orientorientéé vers lvers l’é’étude des tude des effets effets éécologiques et des cologiques et des risques associrisques associééss àà la prla préésence dans lsence dans l’’environnementenvironnementde contaminants susceptibles dde contaminants susceptibles d’’avoir un avoir un effet effet nnééfaste sur la santfaste sur la santéé humainehumaine..

Approche rApproche rééductionniste visant ductionniste visant àà éévaluer les effets valuer les effets des contaminants sur les populations humainesdes contaminants sur les populations humaines

ÉÉcotoxicologiecotoxicologie

DDééfinitions (suite)finitions (suite)

Par la suite, Par la suite, TruhautTruhaut affine cette daffine cette dééfinition en 1977, finition en 1977, ““Branche de la toxicologie qui Branche de la toxicologie qui éétudie les tudie les effets effets toxiquestoxiques provoquprovoquéés par les s par les substances naturellessubstances naturelles ou ou les les polluants d'origine synthpolluants d'origine synthéétiquetique sur les sur les constituants des constituants des éécosystcosystèèmes animauxmes animaux, y compris , y compris l'homme, l'homme, vvééggéétaux et microtaux et micro--organismesorganismes, dans un , dans un contexte contexte intintéégrgréé””

Approche visant essentiellement Approche visant essentiellement àà éévaluer les valuer les effetseffetsdes contaminants dans les des contaminants dans les éécosystcosystèèmes sur mes sur ll’’ensemble des ensemble des êtres vivantsêtres vivants incluant lincluant l’’hommehomme

ÉÉcotoxicologiecotoxicologie

DDééfinitions (suite)finitions (suite)

Depuis, nombreuses Depuis, nombreuses éévolutions et modifications volutions et modifications dans la ddans la dééfinition dont l'intfinition dont l'intéégration de lgration de l’é’évaluation du valuation du cheminement des contaminants dans les cheminement des contaminants dans les éécosystcosystèèmes et du risque toxicologiquemes et du risque toxicologique

Selon Selon ChapmanChapman (2002), (2002), ““Science devant faireScience devant fairell’’intintéégration de la gration de la toxicologietoxicologie et de let de l’’éécologiecologie, dont , dont les objectifs sont de les objectifs sont de comprendre et prcomprendre et préédiredire les effets les effets des contaminants sur les des contaminants sur les communautcommunautéés naturelless naturelles, , pour des pour des rréégimes dgimes d’’exposition rexposition rééalistesalistes dd’’un point de un point de vue environnementalvue environnemental””

Toxicologie de l'Environnement vs Toxicologie de l'Environnement vs ÉÉcotoxicologiecotoxicologie

Toxicologie de Toxicologie de l'Environnementl'Environnement

ProblProbléématiques d'matiques d'éétude de tude de toxicittoxicitéé sur individus sur individus principalementprincipalement

Tests menTests menéés sur des s sur des organismes individuelsorganismes individuels(1 esp(1 espèèce souvent)ce souvent)

La toxicitLa toxicitéé des composdes composéés est s est la principale prla principale prééoccupationoccupation

ÉÉcotoxicologiecotoxicologie

ProblProbléématiques limatiques liéées es ààll’é’écologiecologie

Tests complexes menTests complexes menéés s sur plusieurs espsur plusieurs espèèces ces àà la la foisfois

La toxicitLa toxicitéé directe des directe des composcomposéés est ls est l’’une des une des prprééoccupations, pas occupations, pas forcforcéément la plus ment la plus importanteimportante

Adapté de Chapman, 2002

CaractCaractééristiques propres ristiques propres àà ll’é’écotoxicologiecotoxicologie

Discipline jeune:Discipline jeune:Nombreuses controversesNombreuses controversesValeurs des bioindicateurs et des biomarqueursValeurs des bioindicateurs et des biomarqueursCertitudes empiriques et thCertitudes empiriques et thééoriques raresoriques rares

Discipline complexe:Discipline complexe:ÉÉtude des sources, de la dispersion, de ltude des sources, de la dispersion, de l’’accumulation et des effets accumulation et des effets des polluants toxiques sur les populations, les communautdes polluants toxiques sur les populations, les communautéés, les s, les éécosystcosystèèmes et la biosphmes et la biosphèèrereÉÉvaluation des effets valuation des effets àà tous les niveaux depuis la cellule jusqutous les niveaux depuis la cellule jusqu’’aux aux individus, populations et communautindividus, populations et communautééss

Pluridisciplinaire:Pluridisciplinaire:chimie, physique, mathchimie, physique, mathéématiques, biologie, matiques, biologie, éécologie, etc...cologie, etc...

Discipline sujette Discipline sujette àà des forces et des impdes forces et des impéératifs sociauxratifs sociauxÉÉmergence dmergence d’’enjeux environnementaux prioritairesenjeux environnementaux prioritaires

Principales sources de pollutionPrincipales sources de pollution

Croissance quantitative et qualitative de la Croissance quantitative et qualitative de la pollution de lpollution de l’é’écosphcosphèèrere

augmentation de la production et de la augmentation de la production et de la consommationconsommationdiversification incessante des substances polluantes diversification incessante des substances polluantes (environ 1000 substances organiques nouvelles/an)(environ 1000 substances organiques nouvelles/an)

3 causes principales de contamination de 3 causes principales de contamination de ll’é’écosphcosphèère re

la production dla production d’é’énergienergieles activitles activitéés de ls de l’’industrie chimiqueindustrie chimiqueles activitles activitéés agricoless agricoles

Production dProduction d’é’énergienergie

Le charbonLe charbonApparition des 1Apparition des 1èères pollutions atmosphres pollutions atmosphéériques riques àà partir du partir du XVIIIe siXVIIIe sièècle (besoins en combustibles des citadins cle (besoins en combustibles des citadins -- smog smog londonien)londonien)

XIXe siXIXe sièècle : dcle : déébut de la grande industrie et des nouveaux but de la grande industrie et des nouveaux modes de transport (chemin de fer, navires modes de transport (chemin de fer, navires àà vapeur) vapeur) =>=> besoin besoin accru en combustibles fossilesaccru en combustibles fossiles

1900 : 90% des besoins mondiaux en 1900 : 90% des besoins mondiaux en éénergie couvert par le nergie couvert par le charbon contre 4% pour le pcharbon contre 4% pour le péétroletrole

19291929--1971 : accroissement de 70% de la production de charbon, 1971 : accroissement de 70% de la production de charbon, contre 1000% pour le pcontre 1000% pour le péétroletrole

Hausse excessive des prix du pHausse excessive des prix du péétrole durant les anntrole durant les annéées 80 es 80 => => diminution progressive de la part des hydrocarbures au profit diminution progressive de la part des hydrocarbures au profit du nucldu nuclééaire (pays occidentaux) et du charbon (Chine, exaire (pays occidentaux) et du charbon (Chine, ex--RDA, RDA, Pologne)Pologne)

Production dProduction d’é’énergienergie

Le pLe péétroletroleAugmentation considAugmentation considéérable de la consommation rable de la consommation éénergnergéétique tique durant le XXe sidurant le XXe sièècle (de 1 milliard de tonnes cle (de 1 milliard de tonnes ééquivalent charbon quivalent charbon (TEC) en 1900 (TEC) en 1900 àà 12 milliards en 1990)12 milliards en 1990)

EtatsEtats--Unis : croissance de 7000% de la consommation en Unis : croissance de 7000% de la consommation en ppéétrole durant le XXe sitrole durant le XXe sièèclecle

Production pProduction péétrolitrolièère mondiale : croissance de 300% entre 1959 re mondiale : croissance de 300% entre 1959 et 1979 (3,24 milliards de tonnes/an en 1979)et 1979 (3,24 milliards de tonnes/an en 1979)

Intervention des hydrocarbures fossiles Intervention des hydrocarbures fossiles àà tous les niveaux tous les niveaux dd’’activitactivitéés :s :

•• 49,6% sous forme de carburant49,6% sous forme de carburant•• 8% sous forme de fuels industriels8% sous forme de fuels industriels•• 21,4% sous forme de chauffage21,4% sous forme de chauffage•• 13% sous forme de mati13% sous forme de matièère premire premièère dans lre dans l’’industrie chimiqueindustrie chimique•• 8% pour usages divers (bitume, 8% pour usages divers (bitume, ……))

Production dProduction d’é’énergienergieLe pLe péétrole (suite)trole (suite)

Distribution de la pollution des ocDistribution de la pollution des océéans par le pans par le péétroletrole

Production dProduction d’é’énergienergie

LL’é’énergie nuclnergie nuclééaireaireEnergie provenant de deux processus physiques diffEnergie provenant de deux processus physiques difféérents : rents : ll’é’énergie de fission (obtenue par la dnergie de fission (obtenue par la déésintsintéégration dgration d’’isotopes isotopes dd’’uranium ou du plutonium) et luranium ou du plutonium) et l’é’énergie de fusion (obtenue par nergie de fusion (obtenue par rrééaction de fusion daction de fusion d’’atomes datomes d’’hydroghydrogèène)ne)

Utilisation croissante de lUtilisation croissante de l’é’énergie nuclnergie nuclééaire, de 1960 aire, de 1960 àà 2000, 2000, pour la production dpour la production d’é’électricitlectricitéé

Pollution rPollution réésultant de 3 causes principales :sultant de 3 causes principales :•• essais dessais d’’engins nuclengins nuclééaires (bombes A et H), actuellement interditsaires (bombes A et H), actuellement interdits•• accidents survenus accidents survenus àà des installations nucldes installations nuclééaires (ex. Tchernobyl)aires (ex. Tchernobyl)•• activitactivitéé nuclnuclééaire civile en fonctionnement normal aire civile en fonctionnement normal

((éélectronucllectronuclééaire, applications industrielles, scientifiques ou aire, applications industrielles, scientifiques ou mméédicales)dicales)

pollution atmosphpollution atmosphéérique par le radon (mines drique par le radon (mines d’’uranium)uranium)rejet de gaz radioactifs au niveau des centrales (krypton 85)rejet de gaz radioactifs au niveau des centrales (krypton 85)effluents liquides renfermant des produits deffluents liquides renfermant des produits d’’activation et de fissionactivation et de fission

Evolution de la production chimiqueEvolution de la production chimiqueExpansion considExpansion considéérable de lrable de l’’industrie chimique au industrie chimique au cours des dernicours des dernièères dres déécennies cennies =>=> mise en mise en circulation dans la biosphcirculation dans la biosphèère dre d’’innombrables innombrables composcomposéés mins minééraux et organiques de toxicitraux et organiques de toxicitéésouvent souvent éélevlevééee

Les mLes méétaux lourdstaux lourdsArsenic (As)Arsenic (As)Cadmium (Cd)Cadmium (Cd)Cuivre (Cu)Cuivre (Cu)Plomb (Pb)Plomb (Pb)

Les micropolluants industrielsLes micropolluants industrielsHydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)PolychlorobiphPolychlorobiphéényles (PCB)nyles (PCB)

Mercure (Hg)Mercure (Hg)Etain (Sn)Etain (Sn)ZincZinc

LL’’industrie chimiqueindustrie chimique

ActivitActivitéés agricoless agricoles

Les engrais (chimiques)Les engrais (chimiques)RRéépandus dans les terres cultivpandus dans les terres cultivéées pour maintenir es pour maintenir leur fertilitleur fertilitéé

Phosphates, nitrates, sels dPhosphates, nitrates, sels d’’ammonium, sels ammonium, sels potassiquespotassiques

Augmentation spectaculaire de la consommation Augmentation spectaculaire de la consommation mondiale dmondiale d’’engrais durant les derniengrais durant les dernièères dres déécennies, cennies, avec un plafond atteint durant les annavec un plafond atteint durant les annéées 90 es 90 àà ±± 140 140 millions de tonnes par anmillions de tonnes par an

Limites dLimites d’’utilisation dans plusieurs pays europutilisation dans plusieurs pays europééens ens pour rpour rééduire la pollution des eaux par les nutrimentsduire la pollution des eaux par les nutriments

ActivitActivitéés agricoless agricoles

Les pesticidesLes pesticidesPesticides organochlorPesticides organochloréés s

•• Groupe de composGroupe de composéés organiques de synths organiques de synthèèse obtenus par se obtenus par chloration de divers hydrocarbures insaturchloration de divers hydrocarbures insaturééss

•• TrTrèès persistants dans les ss persistants dans les séédiments (pour plusieurs diments (pour plusieurs ddéécennies)cennies)

Pesticides organophosphorPesticides organophosphorééss•• Substances organiques de synthSubstances organiques de synthèèse douse douéées de propries de propriééttéés s

insecticidesinsecticides•• DDéégradgradéés beaucoup plus rapidements beaucoup plus rapidement

Autres pesticides Autres pesticides •• CarbamateCarbamate•• AtrazineAtrazine

Effets des polluants sur les Effets des polluants sur les éécosystcosystèèmesmesNotion de complexitNotion de complexitéé

Hg° : mercure élémentaire

Hg(II) : Hg inorganique

réductionoxydation

Hg(II) : Hg inorganique

réductionoxydation réductionoxydation

R-Hg, Organo-mercurielsmonométhylmercure (CH3HgX)

déméthylationméthylation

R-Hg, Organo-mercurielsmonométhylmercure (CH3HgX)

déméthylationméthylation déméthylationméthylation

Hg° : mercure élémentaireHg° : mercure élémentaire

Hg(II) : Hg inorganique

réductionoxydation réductionoxydation

Hg(II) : Hg inorganique

réductionoxydation réductionoxydation

R-Hg, Organo-mercurielsmonométhylmercure (CH3HgX)

déméthylationméthylation déméthylationméthylation

R-Hg, Organo-mercurielsmonométhylmercure (CH3HgX)

déméthylationméthylation déméthylationméthylation

Effets sur les individus:Effets sur les individus:Exemple du mercureExemple du mercure

Existe sous plusieurs Existe sous plusieurs formesformes

ElEléément naturelment naturelSeul mSeul méétaltal

•• sous forme liquide sous forme liquide ààtemptempéérature ambianterature ambiante

•• sous forme gazeuse dans sous forme gazeuse dans l'atmosphl'atmosphèèrere

CaractCaractééristiques selon la forme de mercureristiques selon la forme de mercure

Mercure Mercure éélléémentairementaire MMééthylmercurethylmercure

Faible absorption intestinaleFaible absorption intestinaleForte absorption pulmonaire Forte absorption pulmonaire

(80% du mercure inhal(80% du mercure inhaléé sous sous forme de vapeur)forme de vapeur)

Forte absorption intestinale Forte absorption intestinale (tr(trèès forte au niveau de l'intestin s forte au niveau de l'intestin grêle)grêle)

Retard dans le dRetard dans le dééveloppement veloppement moteur du foetusmoteur du foetusÉÉrrééthismethismeTremblementTremblementGingiviteGingivite

Retard dans le dRetard dans le dééveloppement veloppement moteur du fmoteur du fœœtustusAtaxieAtaxieParesthParesthéésiesieRestriction champ visuel, cRestriction champ visuel, céécitcitééTroubles de l'ouie, surditTroubles de l'ouie, surditééDivers autres troubles Divers autres troubles

neurologiquesneurologiques

Maladie de MinamataMaladie de Minamata

EncEncééphalopathie + phalopathie + pathologie du systpathologie du systèème me nerveux pnerveux péériphriphéériquerique

ContrôleContrôle MaladeMalade

Premier cas au Japon Premier cas au Japon en 1956 dans la baie en 1956 dans la baie de Minamatade Minamata

Maladie de Minamata: causesMaladie de Minamata: causes

bioamplification

Mercure sur les populations sauvagesMercure sur les populations sauvages

Perturbations neurologiquesPerturbations neurologiquesTroubles de la reproductionTroubles de la reproduction

Cas de MinamataCas de MinamataOiseaux:Oiseaux:•• SSéévvèère difficultre difficultéé àà voler, convulsions, troubles de voler, convulsions, troubles de

l'orientationl'orientation•• Coquille de l'Coquille de l'œœuf + fine, duf + fine, dééveloppement anormal veloppement anormal

du l'oisillondu l'oisillonMammifMammifèères terrestres (chats): res terrestres (chats): •• Troubles locomoteurs, troubles de l'orientationTroubles locomoteurs, troubles de l'orientation

Substances exogSubstances exogèènes susceptibles d'entranes susceptibles d'entraîîner un ner un ddéérrèèglement du systglement du systèème endocrinien et d'avoir des me endocrinien et d'avoir des effets neffets nééfastes sur la santfastes sur la santéé

Principales famillesPrincipales familles

Pesticides organochlorPesticides organochloréés: DDT, DDE, s: DDT, DDE, methoxychlormethoxychlor, , aldrinaldrin, , heptachlorheptachlor, chlordane,, chlordane,……

PolychlorobiphPolychlorobiphéényles (nyles (PCBsPCBs) : adh) : adhéésifs, cires,sifs, cires,……

AlkylphAlkylphéénolsnols polyethoxylatespolyethoxylates ((APEsAPEs): surfactants non ioniques ): surfactants non ioniques (d(déétergents, peintures, cosmtergents, peintures, cosméétiquestiques……))

PhytoestrogPhytoestrogèènesnes

PhtalatesPhtalates……

Effets sur les individus:Effets sur les individus:Exemple des perturbateurs endocriniensExemple des perturbateurs endocriniens

Effets des perturbateurs endocriniensEffets des perturbateurs endocriniens

Dysfonctionnement de la reproductionDysfonctionnement de la reproductionHypermasculinisationHypermasculinisation, , hyperfhyperfééminisationminisation, pseudo, pseudo--hermaphrodismehermaphrodisme

Anomalies du dAnomalies du dééveloppement du fveloppement du fœœtustus•• Oiseaux: amincissement de la coquille, malformation Oiseaux: amincissement de la coquille, malformation

de l'oisillon, mort dans l'de l'oisillon, mort dans l'œœuf uf

•• PseudoPseudo--hermaphrodismehermaphrodisme chez les chez les ours bruns et blancs femelles dans ours bruns et blancs femelles dans l'Alberta au Canada (l'Alberta au Canada (CattetCattet, 1988), 1988)

Effets des perturbateurs endocriniensEffets des perturbateurs endocriniens

DDéérrèèglement des fonctions glement des fonctions endocriniennes non reproductivesendocriniennes non reproductives

•• TumeursTumeurs•• Hyperplasie du systHyperplasie du systèème me corticocortico--surrsurréénalnal•• Troubles du comportementTroubles du comportement•• OstOstééoporoseoporose•• ArtArtéériosclriosclééroserose

Effets individuels : schEffets individuels : schééma gma géénnééralral

Reproduction

ComportementComportement Fonctions physiologiquesFonctions physiologiques

Effets sur les populationsEffets sur les populationsPopulation : Ensemble des individus d'un même espPopulation : Ensemble des individus d'un même espèèce vivant en ce vivant en même temps au même endroit (même temps au même endroit (RicklefsRicklefs et Miller 2000)et Miller 2000)

Dynamique de populations soumises Dynamique de populations soumises àà une pollution.une pollution.Les variations d'abondance peuvent impliquer des effets toxiquesLes variations d'abondance peuvent impliquer des effets toxiquesdirects et/ou des effets indirects par le jeu des interactions directs et/ou des effets indirects par le jeu des interactions interspinterspéécifiques (adaptcifiques (adaptéé de Walker et al, 1998)de Walker et al, 1998)

Effets sur les populationsEffets sur les populations

1 et 21 et 2TolToléérance physiologique rance physiologique et/ou effets indirectset/ou effets indirects

33Adaptation: acquisition de Adaptation: acquisition de rréésistance gsistance géénnéétiquetique

4 et 54 et 5Effets toxiques et/ou effets indirects diminuant l'abondanceEffets toxiques et/ou effets indirects diminuant l'abondance

6 et 76 et 7RRéésilience de la population suite silience de la population suite àà la diminution de la la diminution de la pollution (peut impliquer une recolonisation depuis des pollution (peut impliquer une recolonisation depuis des habitats non perturbhabitats non perturbéés)s)

Effets lEffets léétaux taux àà +/+/-- long termelong termeToxicitToxicitéé aiguaiguëë ou chroniqueou chronique

•• Mort de l'individu, fMort de l'individu, fœœtus non viabletus non viable

Effets non lEffets non léétauxtauxTroubles de la reproductionTroubles de la reproductionTroubles neurologiquesTroubles neurologiques……

Variation de l'abondance d'une populationVariation de l'abondance d'une population

Taille de la population exposée

Altération croissance, reproduction, comportement

Conséquences sur les effectifs de la 2e génération

Troubles de la reproductionTroubles de la reproduction

MalformationsMalformationsAnimaux stAnimaux stéériles ou hypofertilesriles ou hypofertiles

Modification du sexModification du sex--ratioratioMortalitMortalitéé > dans 1 des genres> dans 1 des genres

•• Ex: modification du sexEx: modification du sex--ratio chez mouettes de ratio chez mouettes de Californie entre 1972 et 1978 suite Californie entre 1972 et 1978 suite àà contamination contamination par DDTpar DDT

DiffDifféérence de rrence de réégime alimentairegime alimentaireDiffDifféérence dans rence dans éélimination des limination des contaminants contaminants lipophiliqueslipophiliques

Troubles neurologiquesTroubles neurologiques

Troubles de la locomotionTroubles de la locomotionModification de l'Modification de l'éétendue du territoire de tendue du territoire de chassechasse•• Ex: Mercure Ex: Mercure incapacitincapacitéé de volerde voler

Troubles du comportementTroubles du comportementEx : inhibition du rEx : inhibition du rééflexe de fuite. La proie flexe de fuite. La proie reste immobile face au prreste immobile face au préédateurdateur

Effets sur les communautEffets sur les communautééss

CommunautCommunautéé ::Association de populations en interaction, gAssociation de populations en interaction, géénnééralement ralement ddééfinie par la nature fonctionnelle de ces interactions et par la finie par la nature fonctionnelle de ces interactions et par la place dans laquelle elles vivent (place dans laquelle elles vivent (RicklefsRicklefs et Miller 2000)et Miller 2000)

Modifications possibles :Modifications possibles :Abondance, composition taxonomique (richesse spAbondance, composition taxonomique (richesse spéécifique, cifique, indice de diversitindice de diversitéé))

Effets des polluants peuvent être :Effets des polluants peuvent être :Effets toxiques directsEffets toxiques directsEffets indirectsEffets indirects

•• Modification de la pression de prModification de la pression de préédationdation•• Modification dans les relations de compModification dans les relations de compéétition et de mutualismetition et de mutualisme

Effets directs sur les communautEffets directs sur les communautééss

Effets indirects sur les communautEffets indirects sur les communautééss

Modification de la pression de prModification de la pression de préédationdation

Préd

Proie2

Proie1

1Peu d'incidence sur les

autres populations

Effets indirects sur les communautEffets indirects sur les communautééss

Modification de la pression de prModification de la pression de préédationdation

Préd

Proie2

Proie1

2

Préd

Proie2

Proie1

Proie2

Effets indirects sur les communautEffets indirects sur les communautééss

Modification de la pression de prModification de la pression de préédationdation

Préd

Proie2

Proie1

Préd

3

Proie1

Effets indirects sur les communautEffets indirects sur les communautééss

Cascade trophiqueCascade trophique

Effets indirects sur les communautEffets indirects sur les communautééssModification dans relation de compModification dans relation de compéétition tition et de mutualismeet de mutualisme

CompCompéétition intersptition interspéécifiquecifique

MutualismeMutualisme

Effets sur les communautEffets sur les communautééss

RRéésistancesistanceCapacitCapacitéé d'une communautd'une communautéé àà maintenir sa maintenir sa structure suite structure suite àà une perturbationune perturbation

RRéésiliencesilienceTaux de rTaux de réécupcupéération d'une communautration d'une communautéésuite suite àà une perturbationune perturbation

Perturbations globalesPerturbations globales

Sources de pollutionSources de pollution

Pollution directe: rejet au sein de Pollution directe: rejet au sein de l'l'éécosystcosystèème perturbme perturbéé

Pollution indirecte : pollution parfois Pollution indirecte : pollution parfois àà des des milliers de kilommilliers de kilomèètres de l'tres de l'éécosystcosystèème me perturbperturbéé

Pollution indirectePollution indirecte

Exemple du Moose LakeExemple du Moose Lake

Vancouver

Pollution indirectePollution indirecteExemple du Moose LakeExemple du Moose Lake

Contamination par le DDT provenant d'Asie oContamination par le DDT provenant d'Asie oùù il est encore utilisil est encore utiliséé

Effet sauterelleEffet sauterelle

Modification du devenir et effets d'un Modification du devenir et effets d'un polluant par l'polluant par l'éécosystcosystèèmeme

Exemple du mercureExemple du mercure

Pb de santPb de santéé pour l'homme essentiellement pour l'homme essentiellement ddûû au au mmééthylmercurethylmercure

Pourtant pollution directe par le Pourtant pollution directe par le mmééthylmercurethylmercure quasiment inexistantequasiment inexistante

Production du Production du mmééthylmercurethylmercure

e

Exemple du barrage de PetitExemple du barrage de Petit--Saut en Saut en GuyaneGuyane

Boudou et al., 2002

Variations de la production de Variations de la production de MeHgMeHg

Conditions environnementales font varier Conditions environnementales font varier la quantitla quantitéé de de MeHgMeHg produiteproduite

pHpH•• AciditAciditéé productionproduction MeHgMeHg

TempTempéératurerature•• Chaleur Chaleur productionproduction MeHgMeHg

SalinitSalinitéé•• Faible salinitFaible salinitéé productionproduction MeHgMeHg

Incidence de l'aciditIncidence de l'aciditéésur production de sur production de MeHgMeHg

Exemple de Exemple de LittleLittle Rock LakeRock Lake

Watras and Bloom, 1992

Variation de production de Variation de production de MeHgMeHg

Exemple des barrages canadiensExemple des barrages canadiens

Variation de production de Variation de production de MeHgMeHgExemple des barrages canadiensExemple des barrages canadiens

Mise en eau du barrageMise en eau du barrage

Indicateurs biologiques de pollutionIndicateurs biologiques de pollution

BiomarqueursBiomarqueursChangements observables et/ou mesurables au Changements observables et/ou mesurables au niveau physiologique, cellulaire, molniveau physiologique, cellulaire, molééculaire, culaire, biochimiquebiochimique

Concentration en Concentration en mméétallothiontallothionééinesines pour les mpour les méétauxtauxInduction en monoInduction en mono--oxygoxygéénase pour les HAPnase pour les HAPFragilitFragilitéé de la membrane cellulairede la membrane cellulaireSynthSynthèèse protse protééique et enzymatiqueique et enzymatique

Avantages:Avantages:•• TrTrèès sensibles, faible cos sensibles, faible coûûtt

InconvInconvéénients:nients:•• Peu reprPeu repréésentatifs de l'sentatifs de l'éécosystcosystèèmeme

Indicateurs biologiques de pollutionIndicateurs biologiques de pollution

BioindicateursBioindicateursEspEspèèce indicatrice idce indicatrice idééaleale

•• Relativement sRelativement séédentairedentaire•• AbondanteAbondante•• Forte longForte longéévitvitéé•• Taille suffisante pour dissectionTaille suffisante pour dissection•• CorrCorréélation simple entre [C]lation simple entre [C]organismeorganisme et [C]et [C]biotopebiotope

Avantages:Avantages:•• DonnDonnéées sur la bioconcentration et sur la biodisponibilites sur la bioconcentration et sur la biodisponibilitéé•• IntIntéégration possible dans les êtres vivants de contaminants gration possible dans les êtres vivants de contaminants

pendant une longue ppendant une longue péérioderiode

InconvInconvéénients:nients:•• ComplexitComplexitéé de l'interprde l'interpréétation (accumulation, variation dans tation (accumulation, variation dans

le temps, cinle temps, cinéétique difftique difféérente selon esprente selon espèèce ou polluant) ce ou polluant)

Indicateurs biologiques de pollutionIndicateurs biologiques de pollution

Indices biocIndices biocéénotiquesnotiquesIndice biologique global normalisIndice biologique global normaliséé (IBGN)(IBGN)•• Analyse des peuplements des macroAnalyse des peuplements des macro--invertinvertéébrbréés s

benthiquesbenthiques•• Permet d'analyser la qualitPermet d'analyser la qualitéé biologique de l'eau biologique de l'eau

d'un sited'un site•• Test normalisTest normaliséé, qualitatif, qualitatif•• SpSpéécialement indiqucialement indiquéé pour les pollutions pour les pollutions

organiquesorganiques•• Moins indiquMoins indiquéé pour les pollutions chimiquespour les pollutions chimiques

ModModèèles exples expéérimentauxrimentaux

ConclusionConclusion

EcotoxicologieEcotoxicologiePerpPerpéétuelle oscillation entretuelle oscillation entrereprrepréésentativitsentativitéé éécologique mais complexitcologique mais complexitééVS reproductivitVS reproductivitéé et compret comprééhension mais hension mais rrééductionnismeductionnisme