UMR CNRS 5805 EPOC
Environnements et Paléoenvironnements
Océaniques et Continentaux

        

Consignes de Sécurité et Numéros d'Urgence
(à l'usage des personnels du laboratoire)

July 16, 2020

Zélie VENEL

Magalie Baudrimont / Julien Gigault (Université Rennes 1)

Mme BAUDRIMONT Magalie, Professeur, Université de Bordeaux, Directrice de thèse
M. GIGAULT Julien, Chargé de Recherche, Université Rennes 1, Co-directeur de thèse
M. GRASSL Bruno, Professeur, Université de Pau et des Pays de l'Adour, Rapporteur
Mme. MOUNEYRAC Catherine, Professeure, Université Catholique de l'Ouest, Rapporteur
Mme. DAVRANCHE Mélanie, Professeur, Université de Rennes 1, Rapporteur
M. CACHOT Jérôme, Professeur, Université de Bordeaux, Examinateur
M. JACOB David, Directeur technique, Cordouan Technologies, Responsable scientifique dans l'entreprise, Invité

La pollution mondiale des eaux de surface par les plastiques ne cesse de croître et soulève des problèmes économiques et écologiques. D'après de récentes études, les macro-déchets plastiques marins se dégradent en microparticules puis en nanoparticules par des effets mécaniques et photochimiques. La fraction nanométrique des plastiques environnementaux est encore inconnue car cela reste un challenge analytique pour les caractériser à l'état d'ultra-trace. Ces particules sont potentiellement toxiques par leur composition, leur taille et leur forme, mais peuvent le devenir encore plus, par l'agrégation avec de la matière organique, ou bien par l'adsorption de métaux trace ou de polluants organiques à leur surface. Le comportement des nanoplastiques dans les eaux de transition comme les estuaires ou les mangroves est encore méconnu et peu étudié. Le but de cette thèse est de (i) caractériser le comportement physico-chimique de nanoparticules de plastiques modèles dans un gradient de salinité, avec une technique originale utilisant la microfluidique ; (ii) étudier l'impact écotoxicologique de ces nanoparticules sur des bivalves, avec un mode d'exposition représentatif des conditions d'exposition in situ.
Des latex de polystyrène, ainsi que des nanoplastiques mécaniquement vieillis provenant soit de pellets de polystyrène, soit de macroplastiques prélevés sur des plages de Guadeloupe (polyéthylène, polypropylène), ont été soumis à un gradient de salinité dans des conditions dynamiques à l'intérieur de micro-puces. Les résultats ont été comparés à ceux des protocoles classiques qui consistent à disperser des nanosphères standards dans un milieu salin homogène en condition statique. Les tailles, concentrations, morphologies et stabilité de ces nanoparticules, ont été mesurées en fonction des conditions physico-chimiques du milieu.
L'impact écotoxicologique des nanoplastiques modèles, dispersés via un gradient de salinité, a ensuite été étudié sur des huîtres des palétuviers : Isognomon alatus. Les expositions ont été réalisées par voie directe à des concentrations environnementales. Différents marqueurs tels que la production de métallothionéines et l'expression précoce des gènes ont été utilisées pour évaluer la toxicité des nanoplastiques. Cette thèse a également permis le développement d'un des instruments les plus sensibles pour l'analyse de nanoparticules à l'état d'ultra-traces : la détection de plasmas induits par laser (LIBD). Ces travaux mettent en évidence l'impact des gradients de salinité sur le comportement des nanoplastiques et leur importance dans l'évaluation de la toxicité sur les bivalves lors de la transition eau douce-eau de mer.

Nanoplastiques ; Gradient de salinité ; Microfluidique ; Ecotoxicologie aquatique ; Huître de palétuvier ; Détection de plasmas induits par laser ; Diffusion dynamique de la lumière

https://www.theses.fr/2020BORD0072/document