Indicateurs biologiques de l’exposition et des effets des radionucléides dans les écosystèmes aquatiques continentaux

M. Rémi Chappaz, Laboratoire Hydrobiologie, Université de Provence (examinateur)

M. Alain Devaux, Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE Lyon, (examinateur)

Mme Jacqueline Garnier-Laplace, Laboratoire de Radioécologie et d’Ecotoxicologie, IRSN (examinateur)

Mme Elena Gomez, Laboratoire Hydrosciences, Faculté de Pharmacie Montpellier II (rapporteur)

M. Jean-Charles Massabuau, Laboratoire Géochimie et Ecotoxicologie des Métaux dans les Systèmes Aquatiques (rapporteur)

Mme Catherine Massiani, Laboratoire de Chimie et Environnement, Université de Provence (rapporteur)

Mme Florence Pannier, Laboratoire de Chimie Analytique, Université de Pau et des Pays de l’Adour (examinateur)

Les recherches décrites dans le cadre de ce travail s’insèrent dans la problématique de l’évaluation du risque écologique lié à la présence de radionucléides dans les écosystèmes aquatiques continentaux. Cette évaluation est basée sur l’analyse des voies d’exposition par lesquelles les différents compartiments de l’écosystème sont exposés aux contaminants, ainsi que sur l’analyse des effets biologiques susceptibles d’être induits.

Les contaminants étudiés appartiennent tous à la gamme des métaux ou métalloïdes. Leur comportement au sein des écosystèmes est spécifique de l’élément chimique et du milieu (a)biotique récepteur. De ce fait, l’analyse des expositions et des effets ne peut être générique et implique la caractérisation de paramètres-clé et de méthodes adéquates en vue d’une évaluation pertinente du risque.

Ainsi, l’estimation des cinétiques de contamination des différents maillons de la chaîne trophique doit intégrer des méthodes d’extrapolation permettant d’améliorer la représentativité des résultats (e.g. réponse des communautés phytoplanctoniques in situ vs réponses de cultures monospécifiques en conditions contrôlées ; influence de paramètres écologiques comme la saison ou le type d’habitat ; influence d’un contexte de multipollution). La spéciation du contaminant dans le milieu externe à l’organisme ou dans les tissus (i.e. biotransformation) est également capitale vis-à-vis de sa biodisponibilité et de sa toxicité, comme cela a pu être montré dans le cas de l’uranium et du sélénium.

La forme chimique du contaminant ainsi que ses propriétés d’élément essentiel ou non, sont également déterminantes vis-à-vis de l’incidence et de la sévérité des effets biologiques induits. Ceux-ci sont évalués à l’aide de critères d’effets, mesurés depuis le niveau moléculaire (e.g. stress oxydant) jusqu’au niveau populationnel (e.g. croissance algale). Dans le cadre de ce travail, l’étude de deux types d’atteintes a été particulièrement privilégiée : les atteintes génotoxiques et neurotoxiques, susceptibles d’avoir des répercussions jusqu’au niveau de l’organisme voire de la population.