INTERCONNECT : Bioaccumulation de composés organométalliques dans les Chaînes Trophiques

**Influences des INTERCONNexions entre Environnements terrestre et aquatique sur la bioaccumulation de composés organométalliques dans les Chaînes Trophiques

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Durée : 2012 - 2015

Coordinateur : Noureddine Bousserrhine

Equipe ISTerre impliquée :
– Géochimie

Contact ISTerre : Stéphane Guédron

Collaborations :
– UPPA – IPREMInstitut Pluridisciplinaire de Recherche en Environnement et Materiaux ;
– LCELaboratoire Chrono-Environnement - Université de Franche-Comté ;
– LGCgELaboratoire Génie Civil et géo-Environnement - Lille 1. Ecologie Numérique et Ecotoxicologie ;
– INRA SAS Sol Agro et hydrosystème Spatialisation ;
– BIOEMCOUMR 7618 CNRS-IRD-INRA-ENS-UP6-UPEC Bioemco Biogéochimie et écologie des milieux continentaux

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Le mercure est un constituant naturel de l’écorce terrestre et peut être libéré dans l’environnement. A cette source naturelle, s’ajoutent différentes sources anthropiques. Selon un rapport du Programme des Nations Unies pour l’Environnement (2003), les activités industrielles seraient responsables de plus de 70% des émissions dans l’atmosphère. Une autre source de pollution réside dans son utilisation pour l’extraction artisanale d’or et d’argent dans les pays du sud. Les sols et les sédiments sont reconnus comme les principaux compartiments de stockage du mercure dans les écosystèmes terrestres et aquatiques et son transfert vers les milieux aquatiques anaérobies peut conduire à une méthylation par voie bactérienne.

La bioamplification du méthyl-mercure ainsi formé (forme la plus toxique) et sa bioaccumulation le long des chaînes alimentaires engendrent des problèmes environnementaux et sanitaires majeurs, qui touchent aussi bien les écosystèmes tropicaux que les zones urbaines tempérées. Les risques liés aux métaux lourds dans les sols et dans les sédiments dépendent beaucoup de leur spéciation et de leur biodisponibilité, propriétés elles-mêmes sous le contrôle des propriétés physico-chimiques des sols, des sédiments et l’action des microorganismes et macroorganismes ingénieurs ubiquistes tels les vers de terre. Aussi, la biodisponibilité du mercure, donnée rarement renseignée dans la littérature mais capitale pour apprécier sa toxicité, dépendra de tous les facteurs biotiques et abiotiques capables de modifier son état d’oxydation ainsi que la stabilité de ses phases porteuses (oxydes de fer, matières organiques).

En choisissant le mercure comme contaminant modèle, la Guyane comme site d’étude où la problématique mercure est une réalité quotidienne et une toposéquence représentative de la distribution des sols dans cette région (un continuum depuis des sols bien drainants, (oxisols) en haut de versant jusqu’à un milieu sédimentaire marin ) le projet INTERCONNECT s’organise autour de trois actions (ou worpackages) qui proposent les approches suivantes.

Le WP2 s’intéresse à (1) caractériser la répartition du mercure en fonction des caractéristiques des sols et des sédiments , (2) mettre en évidence des niches de méthylation potentielle , mesurer le caractère biodisponible du mercure Le WP3 s’intéresse à (1) caractériser les acteurs de la biotransformation du mercure (méthylation, déméthylation, réduction) ; (2) quantifier les activités de (bio)transformation du mercure et mettre en évidence le rôle des différents groupes fonctionnels impliqués ; (3) mesurer la réponse in situ des micro-organismes et macro-organismes des sols et des sédiments selon la présence de composés mercuriels. Le WP4 s’intéresse à mettre en évidence sur deux modèles d’études « macro-invertébrés » (vers de terre, Chironome) les réponses à des contaminations en mercure à différents niveaux cellullaires et moléculaires.

Ce projet novateur cherchera donc à mettre en évidence la succession de lien et de processus depuis une étape diagnostic du mercure dans des environnements contrastés jusqu’à l’impact de sa fraction disponible sur la diversité de communautés microbiennes et la physiologie d’animaux modèles. Cette interconnexion donne une dimension multidisciplinaire ayant conduit à rassembler des spécialistes de champs disciplinaires complémentaires (Pédologie, Géochimie, Biogéochimie, écologie microbienne, écologie moléculaire). Ainsi, ce projet devrait permettre de mieux comprendre le devenir des composés mercuriels, leur impact sur la faune du sol et des sédiments, et permettre d’élaborer des outils de prédiction concernant la modification de la destinée de ces contaminants dans cette zone sensible qu’est la Guyane (et en Amazonie en général) et ceci dans un contexte global d’impacts directs via les activités humaines et d’impacts indirects via le changement global.

– Source, ANR-11-CESA-0020