Cyanobactéries du bas delta du fleuve Sénégal : diversité, toxicité, toxines et risques associés

par Céline Berger

Thèse de doctorat en Écotoxicologie

Sous la direction de Alain Couté et de Cécile Bernard.

Le président du jury était Marc Troussellier.

Le jury était composé de Jean-Marc Frémy, Alain Couté, Cécile Bernard.

Les rapporteurs étaient Annick Wilmotte, Robert Arfi.


  • Résumé

    Toxic cyanobacterial blooms in freshwater are mainly described in industrialized countries. These phenomena and the toxic risks they represent still remain little studied in Southern countries and particularly in sub-Saharan Africa. In regards to the importance of freshwater resources and the increasing development of agricultural and industrial activities in west Africa, an exploratory mission was set in the lower delta of the Senegal River. Seventeen water bodies were sampled. Firstly, the objectives were to describe cyanobacterial diversity to look for potentially toxic species and to study their distribution within the hydrosystem. Secondly, the assessment of a possible toxicity and the presence of cyanotoxins in the field was performed by mouse bioassay, biochemical (PP2a), cellular tests (N2a) and analytical chemistry (mass spectrometry). Considering the algal biomass and the dominance of potentially toxic species, three samples were studied for their toxicity (Djoudj, Djeuss and Dakar Bango). Dynamics of the species Cylindrospermopsis raciborskii known as toxic in other countries was studied in Lake Guiers, the drinking water supply for Dakar. Clones were isolated from these four sites. Their ability to produce toxins was evaluated by detecting cyanotoxins by chemical analysis and by PCR amplification of the genes acting in their biosynthesis. Seventy-nine cyanobacterial species were inventoried and 9 of which are potentially toxic. Their distribution within the 17 sampled sites revealed a decreasing gradient of diversity from east to west. Two types of toxins were underlined: microcystins (hepatotoxins) in the ornithological park of Djoudj and anatoxin-a (neurotoxin) in the drinking water supply of Dakar Bango and in Djeuss River. The diversity and the distribution of cyanobacteria and cyanotoxins are discussed at the hydrosystem scale and the global scale of Africa. Finally, potential risks for human health linked to the presence and the development of toxic cyanobacteria are discussed in view to a following program of the area.


  • Résumé

    Les efflorescences à cyanobactéries toxiques dans les eaux douces de surface sont principalement décrites dans les pays industrialisés. Ces phénomènes d'efflorescence et les risques toxiques qu'ils représentent restent très peu étudiés dans les Pays du Sud et notamment en Afrique sub-saharienne. Au vu de l'importance de la ressource en eau et du développement croissant des activités agricoles et industrielles en Afrique de l'ouest, une mission exploratoire a été effectuée dans le bas delta du fleuve Sénégal. Dix-sept plans d'eau ont été échantillonnés. Les objectifs ont été dans un premier temps de décrire la diversité des cyanobactéries planctoniques en particulier des espèces potentiellement toxiques, et d'étudier leur répartition au sein de l'hydrosystème. Dans un second temps, la recherche in situ d'une éventuelle toxicité et de cyanotoxines par bioessai sur souris, tests biochimique (PP2a) et cellulaire (N2a) et chimie analytique (spectrométrie de masse) a été réalisée. Considérant la biomasse algale et la dominance d'espèces potentiellement toxiques, trois sites ont été sélectionnés pour la recherche de toxicité (Djoudj, Djeuss et Dakar Bango). Par ailleurs, la dynamique de l'espèce Cylindrospermopsis raciborskii, connue comme toxique sous d'autres latitudes, a été suivie durant une année sur le lac de Guiers (réservoir d'eau potable pour Dakar). Sur ces quatre sites d'étude, des clones ont été isolés. Leur capacité à synthétiser des toxines a été étudiée via la recherche de molécules et l'amplification par PCR des gènes intervenant dans leur biosynthèse. Soixante-dix-neuf taxons de cyanobactéries dont neuf potentiellement toxiques ont été inventoriés sur l'ensemble de l'hydrosystème. L'étude de la répartition des espèces sur les 17 sites a révélé un gradient de la diversité spécifique d'est en ouest. Deux types de toxines ont été mises en évidence : des microcystines (hépatotoxines) dans le plan d'eau du parc ornithologique du Djoudj et de l'anatoxine-a (neurotoxine) dans le réservoir d'eau potable de Dakar Bango et la rivière Djeuss. La diversité, la répartition des cyanobactéries et des cyanotoxines sont discutées à l'échelle de l'hydrosystème et à l'échelle globale du continent africain. Enfin, les risques potentiels liés aux cyanobactéries et à leurs toxines sont discutés en vue d'un suivi des sites contaminés.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (213 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 85-87, 111-116, 183-202

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  • Cote : TH 2005 -- 54

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