Contaminants dans le système trophique phytoplancton, zooplancton, anchois, sardine – COSTAS

L'objectif scientifique principal du projet COSTAS est d'apporter des connaissances utiles à l'appréhension des conditions qui favorisent l'accumulation et les transferts de contaminants organiques et métalliques au niveau des premiers échelons trophiques (autotrophes et hétérotrophes), puis dans un réseau de petits poissons pélagiques (anchois, sardine) dans le golfe du Lion. La problématique scientifique de ce projet s'inscrit donc dans un contexte de dégradation des écosystèmes en général, de volonté politique pour une gestion durable des ressources aux niveaux régional, européen et mondial et d'un besoin d'amélioration des connaissances pour donner les bases scientifiques à une telle gestion. L'étude portera sur la contamination des écosystèmes marins par trois groupes de composés et éléments chimiques : les contaminants organiques persistants (polychlorobiphényles -PCB et polybromodiphényléthers -PBDE), le mercure (Hg) et le méthylmercure (CH3Hg) et d'autres métaux (Pb, Cd, Cu, Ag, Zn...) et leurs traceurs isotopiques. Dans le schéma intégral des cycles biogéochimiques des contaminants dans les écosystèmes marins, l'assimilation des composés et éléments anthropiques dans les premiers maillons trophiques du plancton est encore mal comprise. Pourtant, les populations planctoniques jouent un rôle pivot dans l'écosystème marin en canalisant la matière organique vers les niveaux trophiques supérieurs. Il s'agira donc d'étudier une chaîne trophique complète eau/phytoplancton/zooplancton/petits pélagiques (sardine et anchois) afin d'identifier et paramétrer les transferts des contaminants et des éléments étudiés dans ce réseau. Les poissons petits pélagiques représentent une ressource exploitée importante dans le Golfe du Lion et un maillon trophique essentiel, entre le plancton et les espèces piscivores, elle-même exploitées. Leur contamination est donc un vecteur de transfert des contaminants vers le large et surtout vers des prédateurs supérieurs. Les objectifs scientifiques du projet suivent une progression logique depuis la caractérisation de la contamination aux premiers échelons trophiques (incluant l'étude de la spéciation et de la biodisponibilité des éléments et des composés chimiques dans la colonne d'eau) jusqu'à la compréhension et la modélisation du devenir et des processus de la bioaccumulation et de la bioamplification des contaminants chez certains poissons pélagiques dans le Golfe du Lion. L'approche choisie intègre la dimension écologique du réseau trophique et celle de la biogéochimie des contaminants. Elle est basée sur l'utilisation en parallèle, sur un réseau trophique court, de traceurs « chimiques » (contaminants organiques et métalliques) et de traceurs « biologiques » (isotopes stables du carbone et de l'azote, acides gras) caractéristiques de l'écologie des espèces ciblées (cycle de vie, régime alimentaire...). L'étude de la dynamique de ces traceurs en parallèle de l'analyse des contaminants apportera des informations qualitatives et quantitatives quant aux mécanismes conditionnant la bioaccumulation de ces substances toxiques dans les tissus des petits pélagiques (distribution tissulaire, élimination, métabolisation) et l'influence de facteurs ontogéniques (croissance, reproduction, migration). Les tâches reposent sur des compétences en biologie, écologie, biogéochimie et physique marines qui sont mises en œuvre dans des actions d'acquisition de données (campagnes multidisciplinaires pendant la première année), d'analyse et de modélisation intégrée. Les travaux de modélisation visent à une interprétation spatialisée et dynamique des observations et également à une première approche intégrative (biogéochimie, écologie, et physique) du transfert des contaminants vers les premiers niveaux trophiques. Un premier bilan dynamique énergétique (DEB anchois) sera également réalisé pour modéliser la bioaccumulation des contaminants chez l'anchois. Une meilleure compréhension des mécanismes de contamination des organismes marins et des chaînes trophiques constitue en effet un élément clé pour préserver et gérer durablement, dans une approche systémique, cette ressource naturelle porteuse d'enjeux économiques et sociétaux.