Pertinence d’une approche multibiomarqueurs en biosurveillance active avec l’épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus)

Début
octobre 2016
Soutenance
décembre 2019
Directeur(s) de thèse Jean Marc PORCHER
Encadrant(s)
Résumé

Le développement des activités anthropiques a engendré la production et la diffusion de nombreux contaminants chimiques dans les milieux aquatiques. Afin d'évaluer l'état des masses d'eau et de prédire les impacts de cette contamination générale sur les organismes vivants et sur les écosystèmes, différents outils ont été développés. Parmi ces outils, les biomarqueurs présentent un intérêt particulier, lié à leur grande sensibilité et leur précocité de réponse. Ils peuvent être utilisés sur des organismes autochtones prélevés directement dans les milieux d'intérêt, ou sur des individus issus du laboratoire et importés sur les sites d'études via des dispositifs d'encagement. Cette seconde approche, dite de biosurveillance active, permet de s'affranchir d'un certain nombre de biais liés aux incertitudes concernant les individus sauvages (historique, temps d'exposition, adaptation) et permet également l'évaluation de sites sur lesquels l'espèce modèle est absente ou menacée. Cette méthodologie active semble également plus appropriée pour définir un référentiel visant à la comparaison de sites sur une échelle géographique importante. Dans ce contexte, le travail réalisé a pour objectif d'évaluer la pertinence de l'utilisation en biosurveillance active d'une espèce modèle bien documentée en écologie : l'épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus). Les réponses biologiques étudiées portent sur plusieurs fonctions physiologiques (système antioxydant et dommages oxydatifs, enzymes de biotransformation, système reproducteur, transmission synaptique et système immunitaire inné) afin d'être représentatives de l'état de santé global des individus. Dans un premier temps, les effets du confinement ainsi que de la restriction d'accès à la nourriture induits par l'encagement sur la batterie de biomarqueurs ont été caractérisés afin de permettre une interprétation correcte et rigoureuse des résultats. L'approche a ensuite été déployée in situ dans le but (i) d'évaluer l'efficacité d'une zone humide tampon construite en aval d'une station de traitement des eaux usées (STEU), (ii) d'évaluer l'effet potentiel de plusieurs effluents de STEU sur le milieu récepteur et (iii) de discriminer les différents sites le long du bassin de la Meuse (programme Interreg DIADeM). Le déploiement des outils dans ce contexte a mis en évidence la pertinence de l'espèce modèle et des biomarqueurs sélectionnés dans la caractérisation des effets sur les milieux aquatiques de ce type d'installation. A une plus large échelle, les outils ont permis de discriminer les différents sites en fonction des réponses physiologiques modulées. Les travaux ont ainsi mis en évidence tout le potentiel d'une approche multibiomarqueurs en biosurveillance active dans l'évaluation et la caractérisation des milieux aquatiques.

Espèces modèles
Modèle biologique
Projet scientifique lié