Les oiseaux marins, bioindicateurs de la contamination passée et actuelle par le mercure : une approche globale

Seabirds as bioindicators of past and current mercury contamination : a global approach

• Auteur / Autrice : Fanny Cusset
• Direction : Paco Bustamante, Yves Cherel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie de l'environnement, des populations, écologie
• Date : Soutenance le 18/09/2023
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, Environnement et Sociétés (La Rochelle) - Centre d'études biologiques de Chizé - CEBC
• Jury : Président / Présidente : Florence Caurant
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paco Bustamante, Yves Cherel, Florence Caurant, Alexander Bond, Aurélie Goutte, Jérôme Fort, Sophie Bertrand, Anne Lorrain
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexander Bond, Aurélie Goutte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mercure

Océanographie -- Observations

Indicateurs biologiques

Teneur en mercure

Oiseaux de mer

Mots clés libres

Hg

Oiseaux marins

Bioindicateurs

Océans éloignés

Spatial

Temporel

Hg

Seabirds

Bioindicators

Remote oceans

Spatial monitoring

Temporal monitoring

Résumé

Le mercure (Hg) est un métal toxique, qui constitue une menace majeure pour l’Homme et la biodiversité. Naturellement présent dans l’environnement, le Hg est aussi rejeté en quantité considérable par les activités humaines depuis la Révolution Industrielle et se dépose dans tous les écosystèmes, même les plus reculés. Les océans, qui recouvrent 70% de la surface de la Terre, sont très peu documentés dans les programmes internationaux de surveillance du Hg, notamment dans la région intertropicale et les régions polaires. Avec les changements climatiques, déterminer les tendances spatiales et temporelles de cette contamination dans ces régions inexplorées représente un enjeu capital. Les oiseaux marins constituent d’excellents bioindicateurs de la contamination des océans, à la fois à travers le temps et l’espace. En effet, ils reflètent la contamination du réseau trophique sur lequel ils reposent. Assimilé via l’alimentation, le Hg est majoritairement excrété lors de la mue et stocké dans leurs plumes de manière inerte. Ainsi, les plumes d’oiseaux marins représentent une archive précieuse, avec un potentiel de « machine à remonter le temps », grâce aux spécimens de musées. Dans ce contexte, ces travaux utilisent les oiseaux marins comme bioindicateurs des écosystèmes marins, dans trois grandes régions océaniques éloignées ‒ l’Océan Arctique, la région intertropicale (Océans Pacifique, Atlantique et Indien) et l’Océan Austral ‒ avec deux objectifs majeurs : (1) établir une cartographie contemporaine, à large échelle spatiale, de la contamination au Hg, et (2) déterminer rétrospectivement son évolution temporelle depuis le XIXème siècle, grâce aux spécimens de musée. Avec une couverture spatiale et temporelle uniques, ces travaux de thèse fournissent des données indispensables pour les programmes de surveillance internationaux, liés à la mise en application de la Convention de Minamata, qui vise à réguler les émissions anthropiques de Hg à échelle mondiale.

Mercury (Hg) is a toxic metal, and its impacts on human and environmental health are a major concern. Globally, the amount of Hg released into the environment, through anthropogenic activities, has steadily increased since the Industrial Revolution. Both natural and anthropogenic Hg disperse globally and deposits in all ecosystems, including in remote oceans. Oceans, which cover 70% of the Earth’s surface, are poorly documented in international monitoring programs of Hg, particularly in intertropical and polar regions. In the current context of global climate, determining spatial and temporal trends in Hg contamination in these undocumented regions is crucial. Seabirds are excellent bioindicators of Hg contamination in the oceans, both across space and time, as they integrate and reflect Hg contamination of marine food webs on which they feed. After dietary assimilation, Hg is mainly excreted during moult and stored permanently in feathers. Therefore, seabird feathers represent valuable archives and act as a time-machine thanks to museum specimens. In this context, the present PhD thesis uses seabirds as bioindicators of Hg contamination in marine ecosystems, mainly from three remote oceanic regions ‒ the Arctic Ocean, the intertropical region (Pacific, Atlantic and Indian Oceans) and the Southern Ocean ‒ with two main objectives: (1) map contemporary Hg contamination at large spatial scale, and (2) document its temporal trends since the 19th century retrospectively, by using both museum-held and free-living seabirds. Thanks to unique spatial and temporal coverage, this work represents a valuable contribution to international monitoring programs that are fully involved in the implementation and effectiveness evaluation of the Minamata Convention, which aims to control and reduce anthropogenic Hg emissions at the global scale.