Apport des biomarqueurs et de la modélisation dans la surveillance des eaux côtières par l'utilisation des biointegrateurs de Micropolluants

Abstract

L'évaluation des impacts des polluants sur les organismes marins, notamment les moules Mytilus et Perna, est cruciale pour comprendre la dynamique des écosystèmes, en particulier côtiers. Cette étude vise à contribuer à l'intégration des biomarqueurs et de la modélisation dans la surveillance des eaux côtières. Pour des durées d’exposition de 96 heures, l’enzyme antioxydante catalase (CAT), mesurée chez les moules, s’est avérée très pertinente pour évaluer la toxicité des éléments traces métalliques (Cu, Cd et Pb), qui ont montré des effets dépendant du métal. La spéciation du cuivre a mis en évidence une distribution plus large par rapport au Pb et Cd, expliquant sa plus forte toxicité. De plus, la moule Perna s’est révélée plus sensible à la contamination que la moule Mytilus. Les polluants organiques (phénol et colorants) présentent chacun une toxicité spécifique. La CAT se montre encore sensible et rapide, offrant un avantage crucial pour évaluer et comprendre les effets sur la perturbation du statut oxydatif des organismes marins. En tant que biomarqueur de l’homéostasie, la CAT a révélé l’efficacité de la détoxication des moules, celle-ci dépendant de la concentration et de la nature du contaminant, ainsi que de la durée de détoxification. En examinant l’effet d’un rejet industriel, il apparaît que le statut oxydatif des moules dépend de leur taille. Les jeunes moules sont plus résistantes, tandis que les grandes montrent un mécanisme réduit et/ou affaibli. L’hyperactivité est observée chez les petites moules des deux espèces, Mytilus et Perna. De plus, les rejets de la station de dessalement semblent poser un véritable danger, pour les zones côtières, en raison de leur toxicité élevée par rapport aux effluents industriels et portuaires. L’exposition des moules au rejet industriel, combinée à une augmentation de la température, démontre la sensibilité des biomarqueurs SOD et CAT à expliquer l’effet synergique, soulignant ainsi les risques pour les milieux naturels soumis aux changements globaux. L’applicabilité des biointégrateurs et de leurs réponses, traduites par les biomarqueurs, a été évaluée et validée en mettant en place un programme de biosurveillance passive des eaux côtières sur les sites de Bateau Cassé et Figuier. La compréhension mécanistique des réponses de la CAT et de la protéase (Pase), étudiées dans les différentes séries de tests de cette étude, a facilité l’interprétation des résultats de notre programme de biosurveillance. Il convient également de noter l'importance des modèles statistiques de régression multilinéaire, qui ont aidé à améliorer la compréhension des réponses biologiques et de leurs interactions avec la dose et la durée d’exposition. L’intégration des biomarqueurs dans les réseaux de surveillance environnementale est donc d’une grande pertinence, tandis que la modélisation joue un rôle crucial pour décrire les aspects exploratoires et prédictifs, aidant ainsi à comprendre les réponses biologiques des organismes utilisés comme bioindicateurs du niveau de contamination des eaux côtières.