De la bioaccumulation aux effets écotoxicologiques : comment modéliser le cycle de vie de Gammarus fossarum pour prédire et évaluer l’impact d’une contamination sur les populations d’une espèce sentinelle en biosurveillance ? - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Access content directly
Conference Papers Year : 2016

From bioaccumulation to ecotoxicological effects:modelling Gammarus life cycle to predict and assess impacts of contaminants on populations of a sentinel species for environmental monitoring

De la bioaccumulation aux effets écotoxicologiques : comment modéliser le cycle de vie de Gammarus fossarum pour prédire et évaluer l’impact d’une contamination sur les populations d’une espèce sentinelle en biosurveillance ?

Abstract

La détermination de des seuils de concentrations toxiques de contamination s’appuie essentiellement sur les effets observés au niveau individuel, extrapolés ensuite au niveau des populations, communautés et écosystèmes, soit à l’aide de modèles de changement d’échelles ou l’application de facteurs de sécurité. Les performances individuelles sont gouvernées par l’allocation d’énergie aux processus physiologiques. La théorie DEB (Dynamic Energy Budget), et en prolongement les modèles DEBtox, permettent de décrire les modifications d’acquisition et de gestion de l’énergie induites par un contaminant qui se traduisent par l’altération des performances individuelles. Les sorite de ces modèles peuvent ensuite être facilement intégrées dans des modèles de dynamique de populations pour prédire les conséquences à l’échelle populationnelle. En conditions contrôlées de laboratoire, ces outils offrent un cadre puissant pour évaluer l’impact de nouvelles substances, en reliant l’exposition à la fitness d’un individu. Dans ce contexte, ils sont d’ailleurs proposés dans les guides internationaux d’évaluation du risque. En milieux naturels, l’utilisation de ces modèles pour le diagnostic de la contamination et de la toxicité associée reste très limitée voire inexistante. Elle se confronte d’une part à un manque de connaissances sur la physiologie des espèces d’intérêt nécessaires pour paramétrer les modèles, et d’autre part au manque de modèles pour prédire les niveaux de contamination des organismes à partir des niveaux présents dans les milieux. En effet, et contrairement aux conditions de laboratoire, il n’existe pas dans les milieux naturels de relation directe entre les niveaux de contamination dissoute dans l’eau et ceux dans les organismes. Aujourd’hui, les connaissances sur la physiologie, et notamment la reproduction, du gammare Gammarus fossarum, la disponibilité d’une approche d’expérimentation in situ et d’indicateurs de contamination chez cette espèce, offrent l’opportunité de développer une approche de type DEBtox, ceci dans le but de prédire la toxicité associée à des niveaux de contamination observés directement dans les milieux naturels. Les objectifs de cette présentation sont de présenter 1) nos premiers résultats quant au développement d’un modèle de type DEB pour G. fossarum, ayant pour particularité, contrairement à ce qui est couramment rencontré dans la littérature, d’intégrer une allocation d’énergie discontinue au cours du cycle de reproduction, celui-ci étant synchronisé avec le cycle de mue ; 2) notre projet d’intégrer cette approche dans un cadre plus général, allant de l’exposition individuelle aux effets à l’échelle populationnel. In fine, l’objectif est de développer une approche de modélisation permettant de prédire la concentration bioaccumulée par les organismes et de l’interpréter non seulement en termes de contamination biodisponible dans les cours d’eau (comme cela est fait actuellement) , mais aussi en terme d’effets potentiels sur la fitness des individus et sur la dynamique des populations exposées.
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Dates and versions

hal-02604696 , version 1 (16-05-2020)

Identifiers

Cite

C. Lopes, S. Charles, Marc Babut, Arnaud Chaumot, Olivier Geffard. De la bioaccumulation aux effets écotoxicologiques : comment modéliser le cycle de vie de Gammarus fossarum pour prédire et évaluer l’impact d’une contamination sur les populations d’une espèce sentinelle en biosurveillance ?. Colloque 2016 de la Société Française d'Ecotoxicologie Fondamentale et Appliquée, Jun 2016, Reims, France. pp.56. ⟨hal-02604696⟩
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