Adaptation and functional responses of aquatic microbial communities exposed to natural and synthetic fungicides
Adaptation et réponses fonctionnelles des communautés microbiennes aquatiques exposées aux fongicides naturels et de synthèse
Résumé
Farming practices are changing more and more, moving towards the reduced use of synthetic pesticides in favour of pesticides from natural origin. The Ecophyto 2030 plan implemented in France in 2024 encourages the search for alternatives to synthetic pesticides. This desire for change needs to be supported to ensure that the natural fungicides used to replace synthetic pesticides are not equally problematic for the environment. This study examines the differences in toxicity between synthetic
and naturally occurring fungicides on periphyton microbial communities. The effects of these pesticides were characterised using biological descriptors such as enzymatic activities, photosynthetic yield, biomass, total chlorophyll abundance and tolerance acquisition. Three fungicides were used in the experiment: boscalid (synthetic), copper sulphate (natural) and kasugamycin (natural, authorised outside the EU). Mature periphyton was exposed in glass channels, for 26 days, to seven different conditions in three replicates: control, kasugamycin (1 mg/L and 100 mg/L), boscalid (0.1 μg/L and 100 μg/L) and copper sulphate (30 μg/L and 100 μg/L). This experiment showed that the presence of contaminants led to a change in phototrophic communities. In addition, the presence of copper sulphate reduces the activity of the β-glucosidase enzyme and kasugamycin reduces the activity of the esterase enzyme. Copper also reduces the photosynthetic yield of phototrophic communities. No evidence of tolerance was found for organic contaminants.
Les pratiques agricoles changent de plus en plus pour évoluer vers une utilisation réduite des pesticides de synthèse au profit des pesticides d’origine naturelle. Le plan Écophyto 2030 mis en place en France en 2024 incite à la recherche d’alternatives aux pesticides de synthèse. Cette volonté de changement doit être accompagnée afin de s’assurer que les fongicides d’origine naturelle utilisés pour remplacer les pesticides de synthèse ne sont pas également problématiques pour l’environnement. Cette étude examine les différences de toxicité entre les fongicides de synthèse et les fongicides d’origine naturel sur les communautés microbiennes du périphyton. Les effets de ces pesticides ont été caractérisés à l’aide de descripteurs biologiques, tels que les activités enzymatiques, le rendement photosynthétique, la biomasse, la chlorophylle totale ou encore l’acquisition de tolérance. Trois fongicides ont été utilisés pour cette expérience ; le boscalide (de synthèse), le sulfate de cuivre (d’origine naturelle) et la kasugamycine (d’origine naturelle, autorisée hors UE). Le périphyton a été mis pendant 26 jours dans des canaux en verre. Il y avait sept conditions différentes à trois répétitions ; contrôle, kasugamycine (1 mg/L et 100 mg/L), boscalide (0,1 μg/L et 100 μg/L) et sulfate de cuivre (30 μg/L et 100 μg/L). Cette expérience a permis de montrer que l’exposition aux contaminants étudiés entraînait un changement de composition dans les communautés phototrophes. De plus, la présence de sulfate de cuivre diminue l’activité de l’enzyme β-glucosidase et la kasugamycine diminue l’activité de l’enzyme estérase. Le cuivre diminue aussi le rendement photosynthétique des communautés phototrophes. Aucune acquisition de tolérance n’a pu être mise en évidence pour les contaminants organiques.
Domaines
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