Variabilité-adaptation-diversité et Ecotoxicologie des Gammaridés – GAMMA

L’évaluation du risque des milieux aquatiques se fait par la mise en place d’approches 1 – a priori avec l’étude de la toxicité des nouvelles molécules avant leur utilisation (REACH), 2 – a posteriori via le développement d’outils chimiques et biologiques pour évaluer la qualité des milieux (DCE). Ces approches se basent sur l’utilisation de bio-tests plus ou moins standardisés, en laboratoire et sur le terrain, pour étudier l’impact toxique de polluants, d' échantillons environnementaux et des milieux sur des réponses sub/individuelles chez des organismes modèles. Ces effets sur des organismes standards sont ensuite traduits en effets potentiels sur les populations naturelles via une série d'hypothèses et de facteurs de sécurité. L’intérêt de ces outils biologiques a été clairement mis en évidence (Galloway et al., 2006 ; Chapman, 2007). Cependant, l’amélioration de leur fiabilité et de leur pertinence écologique se confronte à de forts verrous scientifiques. Parmi eux 1- la variabilité naturelle des marqueurs de toxicité liée à l’impact de facteurs abiotiques, 2 – la divergence potentielle d’histoires de vie et des sensibilités aux toxiques pouvant exister entre les populations expérimentales et naturelles est encore une question peu abordée. Mieux comprendre les sources d’incertitude dans l’évaluation écotoxicologique est aujourd’hui une question incontournable pour l’étude de l’impact des polluants dans les milieux. La fiabilité de cette évaluation est encore plus discutable quand la contamination peut elle même induire des modification de la sensibilité des populations, dans le cas d’une adaptation à la pression toxique.
Le but de ce projet est de répondre à des questions scientifiques qui conditionnent la pertinence et la fiabilité des marqueurs de toxicité utilisés pour l’évaluation de la qualité des milieux. Ce travail est centré sur Gammarus sp, chez qui nous avons précédemment développé une approche multi-échelle pour évaluer la toxicité des milieux (ECCO, AO 2005). Le projet est structuré en 4 tâches. La première s’intéresse à la variabilité du niveau de base et de la sensibilité aux polluants de marqueurs de toxicité chez Gammarus, ceci aussi bien en lien avec l’impact de facteurs environnementaux que du choix de la population et de l’espèce utilisées comme source d’organismes tests. Le but de la tâche 2 est d’améliorer la représentativité des réponses mesurées sur les organismes transplantés par rapport aux organismes du milieu, en adaptant la méthode d’encagement développée. Dans la tâche 3, des approches a priori et rétrospectives seront mises en place pour 1– évaluer la capacité de G. fossarum à s’adapter à une contamination métallique et les effets indirectes induits (coût de fitness, perte de diversité) et 2– étudier les mécanismes physiologiques impliqués dans ce phénomène. La dernière tâche porte sur la propagation au niveau de la population, de la variabilité observée dans les tâches 1 et 3 et des conséquences sur la vulnérabilité populationnelle.
Ce projet veut contribuer à améliorer la pertinence écologique des méthodes de surveillance actives dans l’évaluation de la qualité des milieux. La caractérisation de la variabilité de la sensibilité des marqueurs de toxicité entre populations et espèces, doit permettre de fortement réduire l’incertitude liée à l’utilisation de G. fossarum comme espèce modèle pour l’évaluation des risques de la contamination environnementale à large échelle. Plus spécifiquement, ce travail doit fournir i) une valeur seuil pour chaque marqueur étudié, ii) améliorer les méthodes d’encagement pour minimiser la divergence de réponse entre les organismes transplantés et autochtones, iii) proposer des modèles pour traduire les effets individuels en terme d’impact sur la dynamique de population, et enfin iv) l’utilisation de méthodes moléculaires, cellulaires et histologiques pour étudier la mise en place de mécanismes d’adaptation et de résistance aux métaux chez G. fossarum.