Impact of toxicants on stream fish biological traits

par Cândida Shinn

Thèse de doctorat en Ecologie et évolution des populations et communautés / Ecotoxicologie

Sous la direction de Sovan Lek et de Gaël Grenouillet.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    Pour garantir une qualité d'eau appropriée à la population humaine et aux milieux naturels, l'Union Européenne a sollicité tous les états membres afin d'obtenir d'ici 2015 une qualité écologique minimale satisfaisante pour toutes les eaux de surface, définie par la nouvelle Directive Cadre sur l'Eau. Des outils basés sur des paramètres biologiques sont donc nécessaires dans ce contexte, de façon à aider les gestionnaires de l'eau à évaluer, et protéger cette importante ressource. L'objectif principal de cette thèse a été l'évaluation du statut de populations de poissons natives de quelques rivières du Sud-ouest de la France, impactés par les polluants, en utilisant des traits biologiques des poissons. La rivière Lot a été fortement touchée par une pollution historique par les métaux lourds, conséquence d'exploitations minières dans plusieurs sites du bassin versant. Les concentrations de cuivre, zinc, cadmium et plomb on été quantifiées dans le muscle et le foie de 3 espèces de poissons, ainsi que dans l'eau, les sédiments et les bryophytes, en 1987 et 2007. La situation du Lot s'est améliorée au cours des 2 dernières décennies, bien qu'il reste encore une marge de progression selon les critères établis pour la protection de la vie aquatique. Les concentrations moyennes de cadmium dans le muscle de poisson en 2007 dépassaient les niveaux maximaux, établis par le Commission Européen pour une consommation humaine sans risque. Plus de la moitié du bassin versant de l'Adour-Garonne est couvert de terres agricoles. Dans ce contexte, l'impact de la pollution agrochimique sur des populations sauvages de goujons et chevaines a été évalué. Après élimination des effets confondants (variation génétique, distance géographique, paramètres de l'eau), 4 des 17 traits morphologiques étudiés sur le goujon étaient significativement liés à la toxicité des pesticides. Des différences morphologiques sont susceptibles d'avoir lieu précocement au cours du développement, indiquant que les poissons on été en effet exposés à des facteurs de stress, comme les molécules toxiques, pendant leur croissance. Avec une augmentation des niveaux de pesticides, la condition générale des chevaines a diminué alors que la taille de leurs gonades a augmenté. Des observations histopathologiques du foie ont révélé que les chevaines des stations plus polluées présentent des réserves lipidiques réduites et des signaux de stress immunologique accrus. Afin de vérifier si les pesticides trouvés dans le bassin versant de l'Adour-Garonne ont des effets sub-létaux sur les poissons, des juvéniles de truites arc-en-ciel ont été exposés en laboratoire à de faibles teneurs d'un mélange d'herbicides (atrazine, linuron et metolachlore). Pendant l'exposition de 5 jours, le comportement des truites a été surveillé. L'augmentation de l'agressivité des poissons corrélée à un accroissement des mouvements n'a pas été observée pour les poissons exposés. Ces derniers ont tendance à occuper des zones plus profondes des aquariums. En conclusion, les truitelles exposées ont présenté une hypoactivité générale, ce qui est un handicap à long terme. Globalement, les résultats de recherches ici menées démontrent que les poissons sont appropriés en tant que bioindicateurs environnementaux, et comme organismes modèles pour tester les effets de faibles doses de mélanges de polluants, dans la nature et au laboratoire. En testant l'existence d'une relation significative entre contamination et réponse biologique, il est important de prendre en compte les facteurs confondants, tant environnementaux qu'innés aux organismes. Le lien entre la présence/magnitude de la contamination et l'effet sur l'écosystème peut donc être établi, et utilisé pour promouvoir des actions préventives et protectrices à des fins de conservation des espèces et de protection d'une ressource essentielle comme l'eau.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (147 p.)
  • Annexes : Références bibliographiques en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 TOU3 0230
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