UMR CNRS 5805 EPOC
Environnements et Paléoenvironnements
Océaniques et Continentaux

        

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

le 10-09-2024

Clément PERETO

Magalie Baudrimont / Alexandra Coynel

Magalie BAUDRIMONT, Professeur, Université de Bordeaux (Directrice de thèse)
Laurence POIRIER, Professeur, Nantes Université
Rémi MARSAC, Chargé de recherche CNRS, IPGP
Olivier GEFFARD, Directeur de recherche, INRAE
Aline DIA, Directrice de recherche CNRS, Géosciences Rennes
Aourell MAUFFRET, Chercheure, IFREMER
Claude FORTIN, Professeur, INRS
Philippe NEGREL, Chercheur, BRGM
Membres invités :
Jean-Pierre REBILLARD, Chef de service, AEAG
Alexandra COYNEL, Maître de conférences, Université de Bordeaux (Encadrante de thèse)

Les écosystèmes aquatiques sont soumis à de nombreux contaminants, y compris les Terres Rares (REEs), qui forment un groupe cohérent d'éléments aux propriétés physico-chimiques similaires. Au cours des deux dernières décennies, la production et la consommation accrues des REEs pour les technologies modernes ont conduit à leur présence croissante dans les milieux aquatiques. Cependant, des lacunes significatives subsistent qui nécessitent des approches pluridisciplinaires combinant Géochimie et Ecotoxicologie afin de : i) évaluer les cycles géochimiques (distribution, réactivité et devenir) des REEs dans les écosystèmes aquatiques ; et ii) identifier les facteurs et processus contrôlant leurs concentrations dans les organismes aquatiques (biodisponibilité, bioaccumulation).
La première partie de ce travail s'est concentrée sur la distribution spatiale et le comportement géochimique des REEs à l'interface continent-océan, principalement en milieu estuarien. L'analyse des concentrations en REEs dissoutes le long d'un profil estuarien dans l'estuaire de la Gironde par condition d'étiage a permis de caractériser le comportement géochimique dans le gradient de salinité avec : (i) un abattement des REEs à faible salinité (S<5), plus importante pour les REEs légères (La, Ce, Pr, Nd) ; (ii) une augmentation des concentrations dissoutes aux salinités intermédiaires (5 Une synthèse bibliographique a été effectuée sur 102 articles publiés depuis 50 ans sur les REEs. Elle a conduit à la publication d'une base de données accessible à la communauté scientifique et a permis de définir 16 références mondiales des concentrations en REEs chez les embranchements d'espèces dulçaquicoles et marines. Une tendance à la dilution trophique a été démontrée à l'échelle globale. À l'échelle régionale (vasière Ouest-Gironde), une étude sur sept espèces représentatives de la macrofaune a démontré l'importance des traits écologiques et biologiques dans la compréhension de l'écodynamique des REEs.
Les agents de contraste à base de Gadolinium (Gd-CA), utilisés en imagerie par résonance magnétique, sont stables et ne sont pas éliminés par les stations de traitement des eaux usées (STEU). Une approche pluridisciplinaire (analyse de données, terrain, expérimentations) a été réalisée sur le Gdanth. Un modèle utilisant les données de consommation en Gd-CAs a été développé pour évaluer les flux européens de Gdanth exportés à l'océan et a démontré que l'Allemagne, la France et l'Italie contribuent à 40 % du flux annuel. La mise en place de réseaux d'observation sur les grands bassins versants permettrait d'ajuster le modèle et d'identifier les trajectoires d'évolution des flux.
L'augmentation de la démographie mondiale et l'amélioration du niveau d'accès aux soins a entraîné des rejets croissants de Gdanth dans l'environnement, en particulier via les STEU. Des individus de Corbicula fluminea, encagés sur une petite rivière urbaine, ont montré une bioaccumulation plus élevée à l'aval des STEU, suggérant l'entrée potentielle de ce contaminant émergent dans l'alimentation humaine. Nous avons mené une étude d'exposition sur l'huître creuse Magallana gigas, espèce d'intérêt, pour mieux contraindre l'écodynamique du Gd-DOTA qui est le Gd-CA le plus utilisé. Les résultats sur l'organotropisme ont montré une bioaccumulation plus élevée dans la glande digestive par rapport au muscle adducteur. Les cinétiques d'accumulation et de dépuration ont mis en évidence l'activation de mécanismes de défense dans les branchies et la glande digestive.
Ce travail conclut sur le manque actuel de normalisateurs biologiques et propose une référence biologique globale (World Aquatic Species Concentrations, WASC) comme nouvel outil d'intercomparaison pour de futures études en écotoxicologie aquatique.

Mots-clé

Terres Rares ; Gadolinium anthropique ; Bioaccumulation ; Organismes aquatiques ; Normalisation ; Systèmes estuariens & côtiers