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L f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 1 BIOACCUMULATION DES CONTAMINANTS DANS LE RESEAU TROPHIQUE DU MERLU (Merluccius merluccius) EN MEDITERRANEE.

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1 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 1 BIOACCUMULATION DES CONTAMINANTS DANS LE RESEAU TROPHIQUE DU MERLU (Merluccius merluccius) EN MEDITERRANEE NORD-OCCIDENTALE Xavier BODIGUEL(1), Franck FERRATON(2), Sabine CHARMASSON(3), Hervé THEBAULT(3), Daniel COSSA(4), Véronique LOIZEAU(1), Capucine MELLON-DUVAL(2) (1) Contaminants organiques, IFREMER Brest, (2) Réseaux trophiques, IFREMER Sète, (3) Radionucléides, IRSN La Seyne sur mer, (4) Mercure, IFREMER La Seyne sur mer

2 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 2 Durée: 2003 - 2008 MERLUMED: programme pluridisciplinaire et multi-organismes Programmes de rattachement: ANR-ECCO 2005-2008 12 laboratoires, 30aine de personnes: TECHNIQUES DE PECHE RESEAU TROPHIQUE CONTAMINANTS PARAMETRES BIOLOGIQUES SYSCOLAG 2003-2007 PNEC 2003-2006 MEDICIS 2002-2008 Sète Brest Nantes Palavas les Flots Boulogne-sur- mer IRSN La Seyne sur mer Stony Brook University New York CEREGE Aix en Provence CNRS Marseille Arcachon Bordeaux IFREMER

3 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 3 Objectifs Apports contaminants Pertes contaminants Atmosphère Alimentation Métabolisation Faeces Reproduction (ponte) Croissance (dilution) Eau Sédiment

4 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 4 Trois questions Y a-t-il des contaminants dans le merlu du golfe du Lion ? Y a-t-il des contaminants dans le merlu du golfe du Lion ? Comment sont-ils arrivés ? Comment sont-ils arrivés ? Que deviennent-ils ? Que deviennent-ils ?

5 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 5 Stratégie détude Les contaminants chez le merlu ? MesuresModèle Echantillonnage Travaux sur la structure et la dynamique de la chaîne trophique du merlu Outil de prédiction Etat des lieux de la contamination Processus contrôlant le devenir des contaminants

6 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 6 Polychlorobiphényles : P C B Famille de 209 composés organiques de synthèse (Nombre et positions des atomes de chlore) Utilisés surtout par lindustrie électrique comme isolants thermiques (stabilité thermique, résistance électrique, faible inflammabilité) Caractéristiques dune contamination chronique dorigine urbaine et industrielle Interdit depuis 1987 en France Très stables, hydrophobes, liposolubles et persistants, donc représentatifs de composés typiquement bioaccumulables. Potentiellement toxiques

7 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 7 Mercure Le mercure provient de sources naturelles (sols, roches, volcanisme, végétation) ou anthropiques (industrie du chlore, incinération, combustibles fossiles). Le mercure provient de sources naturelles (sols, roches, volcanisme, végétation) ou anthropiques (industrie du chlore, incinération, combustibles fossiles). Les apports à la mer se font par voies fluviales et atmosphériques. Les apports à la mer se font par voies fluviales et atmosphériques. Il existe une grande diversité de formes chimiques solubles, insolubles ou volatiles (interconvertibles). Le méthylmercure (formé par les bactéries) est la forme chimique la plus toxique. Il existe une grande diversité de formes chimiques solubles, insolubles ou volatiles (interconvertibles). Le méthylmercure (formé par les bactéries) est la forme chimique la plus toxique.

8 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 8 Césium 137 Retombées atmosphériques : Retombées atmosphériques : Des essais des armes nucléaires dans latmosphère (1945-1980 avec un pic en 1963) De laccident de Tchernobyl (Avril 1986) Apports directs et indirects par lessivage du bassin versant du Rhône et des fleuves côtiers Apports directs et indirects par lessivage du bassin versant du Rhône et des fleuves côtiers Rejets des installations nucléaires Rejets des installations nucléaires Analogue du potassium et lipophobe Analogue du potassium et lipophobe

9 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 9 Phytoplancton, zooplancton, suprabenthos, crevettes, gobies, tacauds, merlans bleus, chinchards, anchois, sardines, cépoles, merlus et sédiment 21 Campagnes Printemps et automne 2004, 2005, 2006 Zones détudes et principales espèces et compartiments échantillonnés Profondeurs: 30-50m 70-100m 200m 400m

10 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 10 Réseaux trophiques des merlus merlu se nourrit de crustacés puis de poissons (pélagiques) RT reposent sur le phytoplancton

11 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 11 Organotropisme: PCB (CB 153) Merlu Organes daccumulation : foie et gonades femelles

12 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 12 Organotropisme: mercure Merlu Organe daccumulation : muscle

13 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 13 Bioaccumulation du mercure Merlu Augmentation avec la taille des merlus à partir de 35 cm Golfe du Lion

14 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 14 Merlu Bioaccumulation des PCB (CB 153) Augmentation avec la taille des merlus Différenciation mâles/femelles: - effet de la croissance - effet de la ponte

15 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 15 Bioaccumulation du Césium 137 Merlu Augmentation avec la taille des merlus Différenciation mâles/femelles: - effet de la croissance

16 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 16 Bioamplification des PCB (CB 153) 15 N (niveau trophique) Proies et merlu

17 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 17 Bioamplification du mercure Proies et merlu HgT (µg/g, ps)

18 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 18 Bioamplification pour le Césium 137 Proies

19 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 19 Modèle bioénergétique: approche DEB (Kooijman) 1- maturity maintenance Repro. Storage (adults) maturation foodfaeces assimilation reserve feeding defecation structure somatic maintenance growth maturity (juvenils) reproduction gamets 1- maturity maintenance Repro. Storage (adults) maturation foodfaeces assimilation feeding defecation structure somatic maintenance growth maturity (juvenils) reproduction gamets structure (Proteins) Reserve = Lipids

20 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 20 Couplage du modèle de bioaccumulation Contamination par lalimentation PCBs Reserve = Lipids structure (Proteins)

21 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 21 Mobilisation des PCB Female Reproduction structure (Proteins)

22 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 22 Mobilisation des PCB 1- maturity maintenance Repro. Storage (adults) maturation foodfaeces assimilation reserve feeding defecation structure somatic maintenance growth maturity (juvenils) reproduction 1- maturity maintenance Gametes (adults) maturation foodfaeces assimilation Reserve = Lipids feeding defecation structure somatic maintenance growth maturity (juveniles) reproduction PCBs Male Reproduction (Proteins)

23 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 23 Résultat du modèle de bioaccumulation

24 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 24 Conclusions Y a-t-il des contaminants dans le merlu du golfe du Lion ? Y a-t-il des contaminants dans le merlu du golfe du Lion ? PCBAlimentation Mercure Cs 137 Comment sont-ils arrivés ? Comment sont-ils arrivés ? Que deviennent-ils ? Que deviennent-ils ?OrganesBioaccumulationBiomagnificationElimination (hors fèces) PCB Femelles:Foie >G>M Mâles: Foie > M,G ouioui Femelle: ponte Mercure Muscle >>F,G ouiouinon Cs 137 Muscle >>F,G ouiouinon PCBouiMercureoui Cs 137 oui

25 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 25 Perspectives Poursuite de la détermination des niveaux de contamination: variabilités saisonnières et spatiales. Poursuite de la paramétrisation et de la validation du modèle de bioaccumulation des PCB dans le merlu du golfe du Lion

26 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 26 Apports de lécotoxicologie à la compréhension du fonctionnement des réseaux trophiques Bioamplification avec le niveau trophique Bioamplification avec le niveau trophique Bioaccumulation différente selon le sexe Bioaccumulation différente selon le sexe Bioaccumulation en fonction de la croissance Bioaccumulation en fonction de la croissance Utiliser les contaminants comme traceurs

27 l f r e m e r ANR-ECCO, Toulouse 3-5 décembre 2007 27 MERLUMED Remerciements aux équipes de lEurope et du Téthys Teresa Mathews Capucine Mellon-Duval Luisa Metral Serge Mortreux Hélène de Pontual Xavier.Philippon Cyrille Przybyla Loïc Quemener François Roupsard Jacques Sacchi Chantal Salen-Picard Jean Claude Sorbe Hervé Thébault Yacek Tronczynsky Alain Veron Xavier Bodiguel Hélène Budzinski Sabine Charmasson Ysabelle Cheret Daniel Cossa Nicolas Courbin Christian Fauvel Franck Ferraton Yvon Guennegan Jean François Guillaud Alain Guillou Mireille Harmelin-Vivien Rachel Hermand Carole Leite Véronique Loizeau Denise Arlhac Mireille Arnaud Hervé Barone Daniella Banaru Alcia Bautista-Vega Merci pour votre attention


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