Disponibilité et transfert des éléments trace dans les chaînes trophiques terrestres et leurs implications sur la santé de la grande faune arctique (ATCAF) – ATCAF

L'Arctique est l'une des régions qui se réchauffent le plus rapidement de la planète, ce qui modifie les processus biogéochimiques impliqués dans la biodisponibilité et le transfert des éléments essentiels (e.g. Cu, Zn, Se) et non essentiels (e.g. Pb, Cd, Hg). Simultanément, la présence humaine dans la région augmente en raison d'une augmentation de l'exploration/extraction pétrolière et minière, le tout avec un risque de conséquences environnementales négatives. Malgré cela, la plupart des connaissances sur les processus chimiques et biologiques impliqués dans le transfert des éléments traces à travers les chaînes trophiques de l'Arctique sont basées sur les systèmes marins et aquatiques, alors que l'écosystème terrestre en général, et les chaînes trophiques en particulier, sont largement inexplorés. Une meilleure compréhension de ces éléments est donc cruciale car elle peut avoir des implications de grande envergure sur les interactions trophiques, la biodiversité et le fonctionnement de l'écosystème.

L’ATCAF comblera ce manque de connaissances en ciblant l'interaction environnement - biote - éléments traces dans un paysage terrestre de l'Arctique, tout en adoptant une approche originale en liant directement les concentrations d'éléments traces dans la grande faune à la santé des individus et des populations. Plus précisément, l'objectif est de quantifier les liens au sein l’aériens/souterrains des éléments traces dans un écosystème terrestre (Zackenberg, Groenland), d'estimer l'efficacité du transfert au sein des chaînes trophiques locales (dans le sol, végétation, proies & prédateurs-invertébrés, herbivores et carnivores), et évaluer les effets potentiels de ces éléments sur la santé de la grande faune arctique (bœuf musqué & renard arctique).

Pour atteindre cet objectif, ATCAF sera organisé en quatre tâches:
Tâche 1) Écogéochimie & paysage: cartographie de la disponibilité et de la variation spatiale des éléments trace à travers les sols et la végétation d'un paysage arctique
Tâche 2) Écogéochimie & chaînes trophiques: efficacité de transfert des éléments trace à travers les chaînes trophiques terrestres de l'Arctique
Tâche 3) Écogéochimie & individu: distribution des éléments trace au sein des individus et lien potentiel entre les poils d'animaux sauvages et la santé de la population
Tâche 4) Écogéochimie & isotopes: composition isotopique d'échantillons sanguins de grande faune arctique comme outil de diagnostic de sa santé

En étudiant l'accumulation de contaminants dans les chaînes trophiques terrestres de l'Arctique en tandem avec l'absorption des oligo-éléments, l'ATCAF fournira des informations indispensables sur leurs effets combinés sur la santé du biote local. Unissant données empiriques et approches de modélisation prédictive, l'ATCAF fournira donc 1) des cartes montrant la variabilité spatiale de la composition en éléments traces de différents types de sol et de végétation dans un écosystème terrestre de l'Arctique, 2) des valeurs quantitatives sur l’interface atmosphère-sol et l'efficacité du transfert des éléments trace entre les niveaux trophiques dans le système étudié 3) une évaluation approfondie de la distribution des éléments trace au sein de l'individu et un nouveau protocole analytique utilisant les poils d'animaux sauvages comme un bioindicateur non-invasif de la santé individuelle et de la population, 4) un nouveau protocole analytique utilisant la composition isotopique du sang comme outil de diagnostic pour la santé de la faune.

L’ensemble du projet ATCAF et sa réussite révolutionneront la surveillance scientifique de la santé de la faune et des tendances démographiques dans les systèmes sous pression. Cela permettra de promouvoir des stratégies de conservation bien informées, la surveillance de la faune et la gestion de l'écosystème, avec des valeurs socio-économiques et culturelles supplémentaires pour les populations locales qui dépendent de cette faune/cet écosystème pour leur subsistance.