Contaminants : devenir et réponses

, par LEBOULANGER Christophe, LIGNOT Jehan-Hervé

Représentants : Christophe Leboulanger (IRD) et Jehan-Hervé Lignot (UM2)

CONTEXTE

Les contaminants d’origine naturelle et/ou anthropique potentiellement toxiques pour les organismes
constituent une pression susceptible d’affecter durablement les écosystèmes marins. La présence et les effets de ces contaminants entraînent une modification de l’environnement, imposant des adaptations et évolutions pour les micro- et macroorganismes qui s’y développent. Comprendre et anticiper ces processus nécessite de (i) caractériser le devenir et l’impact des contaminants dans les organismes et réseaux trophiques ainsi que leur biodisponibilité dans les compartiments abiotiques, (ii) évaluer les capacités de résistance et d’adaptation des organismes, leurs réponses et leur évolution à divers niveaux d’organisation (du gène à la communauté).
Devenir, impact et adaptation seront abordés en considérant des enjeux scientifiques majeurs : (1) la multiexposition des organismes et l’effet cocktail, (2) la prise en compte d’un large panel de composés, des toxines algales aux contaminants chimiques classiques et émergents, (3) les interactions avec les autres facteurs de stress.

OBJECTIFS

  • Evaluer les niveaux et les sources de contamination des milieux marins tempérés et tropicaux,
  • Décrire le devenir abiotique (dégradation, adsorption/désorption…) et biotique des contaminants (biodisponibilité, bioaccumulation, métabolisation), des organismes microbiens jusqu’aux prédateurs marins,
  • Evaluer les effets des contaminants sur les organismes in situ et in vitro par la recherche de biomarqueurs d’exposition,
  • Déterminer les seuils de concentration pour lesquels les effets seront perceptibles, à des niveaux de complexité croissante, de la cellule et son génome aux communautés,
  • Développer une approche intégrative, prenant en compte l’impact et le devenir des polluants et d’autres facteurs de stress (salinité, température, pression partielle de CO2...).

OBJETS ET ZONES D’ETUDE PRINCIPAUX

  • Zones géographiques : Nord et Sud Méditerranée, Afrique de l’Ouest, Ouest Océan Indien, Asie du Sud-est,
  • Modèles biologiques : microorganismes libres et symbiontes, producteurs primaires, mollusques, crustacés, poissons ; approches multi-niveaux,
  • Contaminants : polluants organiques persistants, organiques hydrophiles, métaux, toxines algales, perturbateurs endocriniens, polluants émergents, nanoparticules, aérosols.

APPROCHES

  • Données (eaux, sédiments, organismes, tissus, organes) : acquisition (1) par des observations in situ ponctuelles ou pérennes (réseaux d’observation ROCCH, RINBIO, RSL, RESOMAR, REPHY, etc.) et (2) en conditions expérimentales (cultures contrôlées, élevages, micro-mésocosmes).
  • Mesures et proxies : niveaux de concentration dans les compartiments biotiques et abiotiques ; seuils d’effets (sur les activités métaboliques, les dynamiques de population, les interactions au sein des communautés…),
  • Méthodes & outils : approches combinant chimie analytique (dont échantillonneurs passifs), physiologie, histologie, protéomique, lipidomique, et biologie moléculaire (ADN et ARN).
  • Modélisation : relations dose-effet (modèles de Hill, modèles d’interaction toxique…) ; processus de transfert trophique ; couplage avec des modèles écologiques (dynamique des populations, structure des communautés) et biogéochimiques.


LES PROJETS




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MARBEC MARine Biodiversity, Exploitation and Conservation, est une unité de recherche qui regroupe des personnels de 4 organismes : l’IRD, l’Ifremer, l’UM et le CNRS. Son objectif est l’étude de la biodiversité marine des écosystèmes lagunaires, côtiers et hauturiers à différents niveaux d’intégration, depuis les aspects moléculaires, individuels, populationnels et communautaires, et des usages de cette biodiversité par l’Homme. Nous rejoindre