Stress Environnementaux et BIOsurveillance des milieux aquatiques


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Programmes de recherche

par Céline Boulangé-Lecomte - publié le , mis à jour le

PROGRAMMES EN COURS


Projet LITOTES - 2018/2021
(VuLnérabilité et adaptabIlité du bioTe à l’exposition chronique aux cOnTaminants en Estuaire de Seine)



financé par la Région Normandie

Partenaires : UMR-I02 SEBIO Université Le Havre Normandie, EDEHN Université Le Havre Normandie, UMR CNRS 6143 M2C-Rouen Université Rouen Normandie, IFREMER, Unité Littorale Port-en-Bessin, FR CNRS 3730 Scale-PRESEN

Porteur : UMR-I02 SEBIO (C. Boulangé-Lecomte)

Personnel SEBIO ULHN : C. Boulangé-Lecomte, J. Forget-Leray, N. Giusti, A. Duflot

A l’heure actuelle, parmi les préoccupations environnementales majeures figurent la contamination chimique et microbiologique des écosystèmes aquatiques, et notamment des estuaires. La connaissance de la réponse du biote à une exposition simultanée à la contamination chimique et microbiologique reste encore très lacunaire : si l’exposition chronique des organismes à une contamination chimique est susceptible de les rendre plus vulnérables à une contamination par des pathogènes, des études récentes ont fait émerger un nouveau paradigme montrant que le microbiote spécifiquement associé à chaque organisme assure des fonctions physiologiques vitales pour cet organisme (notion d’holobionte).
Les recherches menées dans le cadre du projet LITOTES se concentrent essentiellement sur la zone d’embouchure de la Seine dont la dynamique particulaire joue un rôle déterminant dans la qualité de l’eau de la zone littorale. Les actions du projet visent à caractériser (i) la dynamique spatio-temporelle de la contamination chimique en lien avec les traits d’histoire de vie d’organismes emblématiques de l’estuaire (bar, copépode E. affinis), (ii) la biodiversité microbienne et l’occurrence de supports génétiques de résistance dans les biofilms prélevés à différents niveaux de la chaine trophique, (iii) la vulnérabilité des organismes aquatiques soumis à un stress chimique et/ou à une contamination par des bactéries pathogènes, et (iv) l’impact de la contamination de l’écosystème estuarien sur les usages. Il pourra servir d’appui aux politiques publiques pour l’élaboration de profils de vulnérabilité des espèces estuariennes (cartographies) et doit permettre de proposer aux gestionnaires de nouveaux outils de bioévaluation de la qualité des eaux. Il permettra en outre à l’économie régionale de proposer une économie « verte » ou « circulaire » dans une perspective de développement durable.

Mots-clefs : bioessais - biomarqueurs - contaminants chimiques - contaminants microbiologiques - crustacé - écotoxicologie - économie verte - estuaire - holobionte - poisson - Seine



Projet InvBio - 2018/2020
(INVasion BIOlogique normandie)



financé par la Région Haute-Normandie

Partenaires : EA 1293 ECODIV URA IRSTEA, EA7263 EDEHN, UMR Inra EVA, UMR 6143 CNRS M2C, Institut Régional du Développement Durable (IRD2) et la FR CNRS 3730 Scale

Porteur : ECODIV URA IRSTEA / EA 1293

Personnel SEBIO ULHN : F. Bultelle, F. Le Foll, B. Rocher - M. Burlion-Giorgi, S. Lacroix, A. Poret

L’objectif premier du projet est de fédérer les compétences existantes en Normandie autour de la problématique des espèces invasives afin de faire émerger des synergies entre les équipes de recherche de la COMUE Normandie Université. Ceci afin (i) d’assurer à terme un leadership conceptuel national sur cette problématique au travers d’une approche horizontale (milieux aquatiques et terrestres) et verticale (organisme - écosystème - paysage - territoire) et (ii) de transférer nos connaissances aux gestionnaires de milieux pour améliorer ou développer des pratiques de gestion/lutte contre les invasives.

Mots-clefs : espèces invasives - impacts socio-économiques des invasions - transformation des écosystèmes



Projet PLASTIC-Seine - 2017/2020
(Flux et impacts des microplastiques dans l’estuaire de de la Seine)



financé par le GIP Seine Aval

Partenaires : EA 2160 MMS-UCO, Ifremer Normandie et Provence Côte d’Azur et Corse, LEESU Univ. Paris Est, UMR 5805 EPOC-Station Marine d’Arcachon, UMR 8187 LOG-Univ. Lille 1/Station Wimereux

Porteurs : EPOC (J. Cachot), LEESU (J. Gasperi)

Personnel SEBIO ULHN : T. Monsinjon, B. Xuereb - A. Duflot

Le projet PLASTIC-Seine (Flux et impacts des microplastiques dans l’estuaire de la Seine) a pour objectif d’étudier de manière intégrée l’occurrence et les niveaux d’imprégnation de l’estuaire de la Seine par les microplastiques (colonne d’eau, sédiment et réseau trophique), mais également d’évaluer leur devenir et leur impact sur différents niveaux du réseau trophique. Il permettra de dresser un premier état des lieux de la contamination en microplastiques de l’estuaire. L’intérêt d’étudier les microplastiques est particulièrement pertinent dans l’estuaire de la Seine dans la mesure où il draine un bassin versant très fortement urbanisé et industrialisé et présente de nombreuses zones d’accumulation de macrodéchets.

Mots-clefs : contamination - estuaire de Seine - microplastiques



Projet Penelop - 2017/2018
(impact de Perturbateurs Endocrinien sur stades Larvaires de Poissons marins)



financé par l’IFREMER

Partenaires : LERN - IFREMER Port en Bessin, UMR Ethos – Université de Caen

Porteur : LERN (MP Halm)

Personnel SEBIO ULHN : S. Aroua

L’estuaire de Seine, un des plus contaminés d’Europe, abrite de nombreuses espèces de poissons y trouvant refuge à différents stades de vie. Cette contamination peut avoir un impact sur la survie et la reproduction des organismes. Au niveau régional, les mesures in situ de l’état des stocks de bar montrent une diminution de ceux-ci pouvant être en partie dues à l’impact des contaminants. Néanmoins, le suivi in situ ne permet pas d’appréhender les causes de ces diminutions. Pour cela, le développement de bio-essais expérimentaux s’avère donc très utile. Le développement de tests poissons sur les premiers stades de vie est généralement plébiscité d’un point de vue écotoxicologique. L’objectif de ce projet est donc de développer un test larvaire ‘bar’, qui sera par la suite utilisé pour l’évaluation de différentes molécules dont des ‘perturbateurs endocriniens’.

Mots-clefs : développement larvaire, contaminants, bar



Projet PolQua - 2016/2018
(Moule zébrée ou moule quagga, identification génétique et comparaison des réponses biologiques aux stress : quelle implication en écotoxicologie ?)



financé par la Fondation Rovaltain

Partenaires : UMR 7144, Adaptation et Diversité en Milieu Marin, CNRS/Université Paris 6, Station Biologique de Roscoff, UMR 6539 LEMAR CNRS/UBO/IRD/Ifremer, Université de Bretagne Occidentale, Institut Universitaire Européen de la Mer, UMR 7360, Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC) Université de Lorraine/CNRS

Porteur : SEBIO (Elise David)

Personnel SEBIO ULHN : F. Bultelle, B. Rocher - S. Lacroix, A. Poret

La moule zébrée Dreissena polymorpha est une espèce couramment utilisée en eau douce en biosurveillance. Or, les populations de D. polymorpha tendent actuellement à être remplacées par une autre espèce invasive de moules d’eau douce, la quagga Dreissena rostriformis bugensis. Le projet vise à acquérir des données afin de discriminer efficacement les deux espèces dans une perspective d’évaluation du risque écotoxicologique. Il s’agit de développer de nouveaux marqueurs nucléaires spécifiques par une approche de transcriptomique comparative puis d’appliquer les marqueurs obtenus dans une étude de populations naturelles. Quatre sites ont été échantillonnés et la proportion relative de chaque espèce évaluée. Une approche écotoxicologique comparative a également été menée à travers le suivi de différents biomarqueurs moléculaires et biochimiques associés au métabolisme énergétique, à la détoxication des xénobiotiques et aux systèmes antioxydants. La sensibilité des espèces au stress génotoxique et la réponse protéomique ont également été comparées. Enfin, la même démarche écotoxicologique a été menée lors d’une exposition en laboratoire des deux espèces issues d’un même site à un composé médicamenteux. L’ensemble du projet devrait permettre une meilleure connaissance des espèces du genre Dreissena pour des études de biosurveillance environnementale de plus grande envergure.

Mots-clefs : biosurveillance - dreissènes - espèces invasives



Projet Oxygene - 2016/2018
(Seuil de tolérance de la faune estuarienne à la concentration en oxygène dissout : apport à la définition de valeurs-seuils)



financé par l’Agence Française pour le Biodiversité (AFB)

Porteur : SEBIO (C. Minier)

Personnel SEBIO ULHN : S. Aroua, C. Boulangé-Lecomte, J. Forget-Leray – A. Duflot, N. Giusti, A. Poret

La Directive Cadre sur l’Eau impose aux états membres de proposer des valeurs-seuils pour les paramètres physico-chimiques soutenant la biologie qui doivent garantir le bon fonctionnement des écosystèmes et le maintien des communautés biologiques. C’est notamment le cas pour le paramètre oxygène dissout dans les eaux de transition. Des évènements hypoxiques peuvent se produire en estuaires et se combiner à d’autres pressions pour affecter la survie ou le développement des espèces inféodées ou vivant transitoirement dans ces systèmes.
La tolérance des organismes à l’hypoxie est fonction de la sévérité de l’évènement hypoxique et du temps d’exposition à ce stress. Il convient donc de déterminer les couples « concentrations en oxygène dissout - temps d’exposition » présidant aux effets biologiques afin construire les valeurs seuils garantissant le bon développement des populations en estuaire. Les espèces étudiées retenues sont le bar commun Dicentrarchus labrax et le copépode Eurytemora affinis. Ces deux espèces sont bien représentées dans les estuaires français. Les très jeunes stades des bars y effectuent leurs premières périodes de développement tandis que le copépode est totalement inféodé au système estuarien dont il constitue un maillon trophique essentiel.

Mots-clefs : crustacé - développement - estuaire - hypoxie - mortalité - poisson



Projet ETaT - 2015/2019
(oEstrogen, thymus and teleost)



financé par l’Agence Nationale de la Recherche

Partenaires : Université de Bern (Suisse), IRIB plateforme PISSARO Université Rouen Normandie, UMR-I02 SEBIO Université Le Havre Normandie

Porteur : SEBIO (T. Monsinjon)

Personnel SEBIO ULHN : T. Monsinjon, T. Knigge, A. Duflot, M. Paiola

Chez les poissons comme chez d’autres vertébrés, les estrogènes contrôlent principalement le développement, les caractéristiques sexuelles et la reproduction. Toutefois, elles interagissent avec le système immunitaire (SI) en général et le SI au cours de son développement en particulier. Chez les mammifères, il est connu que les estrogènes régulent le développement thymique ainsi que son atrophie/involution et implique l’inhibition de la T lymphopoïèse résultant en une suppression de l’immunité humorale et cellulaire. Bien que les propriétés du thymus soient conservées au cours de l’évolution entre les mammifères et les poissons, la relation entre état reproductif ou estrogénique et l’état du thymus des téléostéens doit être démontrée. Cela corroborerait des études antérieures indiquant les effets des estrogènes sur le volume et la structure thymique. Ce projet tentera d’élucider si la régression thymique prend place chez les poissons quand les taux d’estrogènes endogènes changent au cours de la puberté et la reproduction et quels sont les mécanismes impliqués. Puisque les stratégies reproductives diffèrent entre poisson, 2 espèces Danio rerio et Dicentrarchus labrax seront utilisées. Il sera étudié également la possibilité de la survenue d’une régression thymique précoce ou d’une dysfonction thymique chez des poissons juvéniles exposés à des EEDCs et si cela affecte leur immunocompétence.

Mots-clefs : biomarqueurs - biosurveillance - contamination - estuaire de Seine




Projet Ecotones - 2014/2018
(Effets de la COnTamination sur les OrgaNismes de l’Estuaire de la Seine)



financé par le GIP Seine Aval

Partenaires : EA 2160 MMS-UCO & Univ. Nantes, SARL Toxem, UMR 5805 EPOC/LPTC-Univ. Bordeaux, UMR 7266 LIENSs-Univ. La Rochelle, UMR 8187 LOG-Univ. Lille 1/Station Wimereux

Porteur : SEBIO (B. Xuereb)

Personnel SEBIO ULHN : C. Boulangé-Lecomte, F. Le Foll, J. Forget-Leray, T. Monsinjon - A. Duflot, N. Giusti

Le déploiement de biomarqueurs dans le cadre d’un réseau de surveillance environnemental nécessite au préalable de préciser les conditions d’application des différents outils et d’établir, au regard de leur pertinence écotoxicologique et écologique, une grille de lecture conduisant à une interprétation claire et intégrative. Si de tels niveaux de finalisation méthodologique commencent à être atteints en milieu marin et dans certaines portions des bassins versants continentaux, ce n’est pas encore le cas pour les écosystèmes estuariens. C’est dans ce contexte qu’a émergé le projet ECOTONES. Fort de l’expertise acquise lors de précédents travaux (e.g. Programmes Seine Aval, PNETOX, OSPAR), ce projet a pour ambition d’initier une stratégie de suivi pérenne des effets de la contamination sur l’état de santé de la faune estuarienne et son évolution. Résolument centré sur la mesure de réponses biologiques chez des organismes indigènes de l’estuaire de la Seine (crevette, bar, copépodes, avifaune...), ECOTONES a pour objectif de proposer, à terme, une sélection d’outils opérationnels en vue de caractériser l’état écotoxicologique du système.

Mots-clefs : biomarqueurs - biosurveillance - contamination - estuaire de Seine




PROGRAMMES ACHEVES