Effect of chemical substances on aquatic organisms development of a multi-specific battery for the ecotoxicological evaluation of water chemical quality (2011)

/ La mise en ½uvre de la DCE impose de caractériser les milieux sur la base de critères biologiques et chimiques. Pour ce faire, diverses métriques biologiques basées sur les invertébrés, les poissons, les macrophytes et les algues sont développées, et des mesures chimiques de contaminants anthropiques définis comme substances prioritaires sont réalisées. A l'heure actuelle, aucun outil ni démarche de nature écotoxicologique, plus spécifique de la réponse biologique à une contamination chimique (biomarqueurs, biotests), n'est intégré dans cette évaluation. Dans ce contexte, nous avons testé une approche basée sur la transplantation in situ de 3 espèces d'invertébrés (gammare Gammarus fossarum, chironome Chironomus riparius et gastéropode Potamopyrgus antipodarum) afin de (1) établir les niveaux de contamination chimique de ces espèces sur quelques molécules, dans des sites en Rhône-Alpes caractérisés a priori soit comme sites de référence soit comme sites contaminés ; (2) établir les gammes de réponses biologiques sur ces macro invertébrés exposés à ces différentes situations contrastées de terrain ; et (3) élaborer une méthodologie d'investigation in situ de caractérisation d'une pression toxique. \n\nLes résultats de contamination mesurée dans les organismes, métaux et composés organiques ubiquistes, ne concordent pas avec la classification de la qualité chimique des sites, établie à priori à partir des grilles NABE de 2003. Par ailleurs, on observe une forte variabilité inter spécifique face à la contamination chimique de l'eau, avec des réponses différentes en terme de qualité et d'intensité des contaminations mesurées. \nQuelle que soit l'espèce, on a pu mesurer une gamme étendue de concentrations dans les organismes. En l'absence d'informations suffisantes sur la distribution des niveaux de contamination de ces organismes, il n'est pas possible de statuer précisément sur cette contamination (« variabilité naturelle » ou bioaccumulation significative). \nSur la base de cette batterie, du fait de sa plus forte capacité à bioaccumuler la grande majorité des contaminants organiques suivis (HAP, OCP, PCB), d'une mise en ½uvre relativement aisée (bonne survie des adultes, standardisation des individus, masse disponible), le gammare parait un bon candidat, à l'aide de transplantation in situ, pour surveiller l'état de la contamination chimique dissoute biodisponible.\n\nLes données biologiques récoltées après encagement in situ des 3 espèces d'invertébrés ont permis de montrer des gradients de réponse significatifs sur certains traits de vie. Néanmoins, du fait de la variabilité des conditions d'exposition observées (température, nourriture exogène) et des caractéristiques biologiques des organismes mis en exposition, hormis pour le taux d'alimentation du gammare, il n'est pas possible aujourd'hui d'interpréter les niveaux de réponses mesurés en terme de pression chimique toxique. Pour une exploitation à large échelle de cette méthodologie (transplantation in situ) , il est nécessaire de décrire la variabilité naturelle des réponses observées en conditions de référence (sans contamination) et contrôlées (facteurs confondants maîtrisés), et de mieux connaître et modéliser l'effet des facteurs confondants sur la réponse biologique mesurée.\nEn conclusion, cette étude a permis de montrer qu'il était possible d'expérimenter in situ avec la batterie de tests, susceptible d'apporter des informations complémentaires sur la qualité des milieux. Néanmoins, des efforts importants devront être consentis pour caractériser de manière fine les réponses aux facteurs biotiques et abiotiques majeurs, peu ou pas contrôlables dans les milieux.