L’évaluation du risque écologique des substances chimiques requiert l’utilisation de biotests, de laboratoire ou de terrain, permettant d’établir une relation directe entre la présence de contaminants et leur toxicité dans les milieux. Cette étape est une condition essentielle pour la mise en oeuvre de programmes pertinents pour la restauration des milieux aquatiques. L’expérimentation in situ, via l’encagement d’organismes calibrés issus de populations contrôles, permet de limiter l’impact de facteurs de confusion biologiques liés à la physiologie, la composition génétique ou encore l’histoire de vie et l’histoire d’exposition des individus et des populations. Cette approche expérimentale apparaît aujourd’hui comme essentielle pour améliorer le diagnostic des systèmes aquatiques. Dans ce contexte, chez Gammarus fossarum, nous avons développé une série de marqueurs, basés sur des réponses spécifiques comme la neurotoxicité avec l’acétylcholinestérase (Xuereb et al, 2009), la génotoxicité avec le test des Comètes (Lacaze et al., 2011), le métabolisme énergétique avec les enzymes digestives (Charron et al., 2013), l’osmorégulation (Issartel et al., 2010) et sur des traits de vie comme le taux d’alimentation (Coulaud et al., 2011) et la reproduction (Geffard et al., 2010). Pour chaque marqueur, des valeurs de référence intégrant la variabilité de ces réponses en regard de facteurs de confusion environnementaux (température, dureté..), ont été déterminées en laboratoire et validées sur le terrain. Ces valeurs conduisent à une interprétation précise des niveaux de ces marqueurs en termes de contamination et de toxicité des milieux étudiés. Toutefois, un diagnostic basé sur l’utilisation d’une espèce sentinelle et d’une population contrôle, se doit d’être pertinent pour les populations et les espèces proches présentes dans les milieux et ayant leur propre histoire de vie. En écotoxicologie aquatique, l’incertitude liée au diagnostic et associée à la variabilité des réponses biologiques entre espèces et populations, est un verrou fort et encore trop peu abordé qui reste aujourd’hui une question ouverte. De la même façon, la pertinence des choix méthodologiques pour l’expérimentation in situ, comme la durée d’exposition, reste peu argumentée. Le projet GAMMA a visé en partie à évaluer (1) la variabilité des réponses moléculaires (AchE, enzymes digestives) et traits de vie (alimentation taux, reproduction et osmorégulation) entre populations et espèces de gammaridés contrôles, (2) évaluer la divergence entre populations de la sensibilité de ces marqueurs vis-à-vis de la contamination et enfin (3) évaluer la pertinence de l’approche in situ, via une étude comparative d’encagement sur le terrain avec populations natives et proxy. Les résultats seront présentés et leurs implications pour l'évaluation écotoxicologique des systèmes aquatiques seront discutées.