Développement d’une batterie de mesures biologiques pour l’évaluation du risque associé aux sédiments contaminés

Les enjeux écologiques, réglementaires et économiques imposent que des méthodologies robustes d’évaluation des risques environnementaux des sédiments contaminés soient proposées aux gestionnaires et autres parties prenantes. Il importe par ailleurs que ces méthodologies soient organisées selon une approche graduée, qui permette de hiérarchiser et proportionner les efforts mis en oeuvre pour l’évaluation, selon les risques potentiels sur les écosystèmes. Ce travail de thèse vise donc au développement d’un outil biologique pour l’évaluation du danger toxique lié à la contamination des sédiments d’eau douce, intégrables dans une démarche d’évaluation du risque. Il s’agit de mesurer la toxicité des sédiments naturels contaminés par des polluants chimiques, via la mesure des perturbations biologiques provoquées par l’exposition d’organismes au laboratoire. Ainsi une batterie de bioessais, composée de trois espèces phylogénétiquement différentes (G. fossarum arthropode crustacé ; P. antipodarum mollusque gastéropode et C. riparius arthropode insecte), a été mise en place. Le développement de la batterie s’est déroulé en deux étapes principales. La première a porté sur l’évaluation de la variabilité des traits de vie des organismes exposés à une série de sédiments de qualité acceptable, et couvrant une gamme la plus large possible de granulométrie et de quantité de matière organique. La réalisation de cette étape a permis de proposer, pour chaque espèce et chacun des traits considérés, une gamme de réponse considérée comme normale, en dehors de laquelle un effet toxique chimique du sédiment est significativement mis en évidence. La seconde étape consistait à comparer les réponses des traits de vie en conditions contaminées à la gamme de réponses en conditions pas / peu contaminées préalablement définie. Ainsi, la capacité à caractériser des sédiments contaminés a été évaluée pour chaque trait de vie de chaque organisme. Les résultats obtenus montrent que certains traits ont un potentiel de discrimination fort (ex : taux d’alimentation de G. fossarum) alors qu’il est très faible pour d’autres (ex : production d’embryons de P. antipodarum). Les traits au potentiel de discrimination ‘intermédiaire’ sont traités au cas par cas. Ils peuvent en effet être moyennement sensibles à un ensemble de contaminants, ou présenter des sensibilités spécifiques (ex : la croissance de C. riparius n’a répondu qu’aux sédiments présentant une contamination aux pesticides). L’exploitation des résultats a permis d’aboutir à la définition de référentiels de réponse pour chaque trait de vie testé pour les trois espèces et à des recommandations d’utilisation des tests mis en place (quels espèces / traits conserver, comment les combiner, que faudrait-il faire pour perfectionner la batterie…).