Étude des effets de l'interaction entre polluants et ressources sur Myriophyllum spicatum grâce à une approche couplant écotoxicologie et écologie chimique

par Andréïna Nuttens

Thèse de doctorat en Écotoxicologie, biodiversité, écosystèmes

Sous la direction de Elisabeth M. Gross.

Soutenue le 26-08-2016

à l'Université de Lorraine , dans le cadre de RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement , en partenariat avec Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (Vandoeuvre-lès-Nancy) (laboratoire) et de Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux / LIEC (laboratoire) .

Le président du jury était Gudrun Bornette.

Le jury était composé de Arnaud Elger, Koenraad Muylaert, Mechthild Schmitt-Jansen.

Les rapporteurs étaient Gudrun Bornette.

mots clés

• Myriophylle
• Herbicide
• ETM
• Ressource
• Stœchiométrie
• Écotoxicologie
• Halorrhagidacées
• Plantes aquatiques -- Effets de la pollution de l'eau
• Écotoxicologie
• Plantes -- Effets des herbicides
• Plantes -- Effets des métaux

Résumé

La contamination simultanée des écosystèmes aquatiques par des polluants et des nutriments est un problème majeur dont les effets sur les macrophytes sont encore méconnus. L'objectif de cette thèse était d'étudier les effets de deux types de polluants : herbicides et éléments trace métalliques (ETM), en combinaison avec des ressources variables (azote, phosphore, ou carbone) sur Myriophyllum spicatum, en utilisant des paramètres provenant de l'écologie chimique et de l'écotoxicologie. Les tests ont montré des effets contrastés des herbicides sur la plante, mais pas d'effet des ETM. Dans tous les cas, les modifications de ressources (nitrate, ratio N:P ou saccharose) ont induit des effets importants sur la physiologie et la stœchiométrie de la plante, pouvant altérer ses réponses à un stress supplémentaire comme les polluants. Ces résultats suggèrent qu'un déséquilibre des ressources en présence de polluants pourrait modifier leurs effets sur les macrophytes, et soulignent également la nécessité d'ajouter des paramètres plus informatifs dans les tests afin de répondre aux enjeux du stress multiple et améliorer l'évaluation du risque environnemental

mots clés

• Watermilfoil
• Herbicide
• TME
• Resource
• Stoichiometry
• Ecotoxicology

Titre traduit

Investigating the effects of the interaction between pollutants and resources on Myriophyllum spicatum through an approach coupling ecotoxicology and chemical ecology

Résumé

Simultaneous contamination of aquatic ecosystems by pollutants and nutrients is a major problem whose effects on macrophytes are still unknown. The objective of this thesis was to study the effects of different pollutants, herbicides and trace metal elements (TME), in combination with varying resource availability (nitrogen, phosphorus, or carbon) on Myriophyllum spicatum, using parameters from chemical ecology and ecotoxicology. Tests showed contrasting effects of herbicides, but no effects of the TME. In all cases, resource modifications (nitrate, N:P ratio or sucrose) induced significant effects on the physiology and stoichiometry of the plant, which might alter its response to additional stress like pollutants. These results suggest that an imbalance of resources in the presence of pollutants may lead to unforeseen changes in the combined effects on macrophytes, and also highlight the need to add more informative parameters in tests to meet the challenges of multiple stress and improve environmental risk assessment.