Expérimentation ex-situ pour évaluer et comprendre la réponse des jeunes stades de poissons aux conditions environnementales

Malgré la prise en compte croissante des effets des changements globaux sur les écosystèmes aquatiques, les études concernant le rôle de la contamination chimique dans l’érosion observée de la biodiversité restent encore mineures. La biosurveillance active est une stratégie particulièrement pertinente pour évaluer la toxicité des milieux et leur impact sur la favorabilité des habitats pour les espèces aquatiques. Dans le cadre de la surveillance des masses d’eau, définie par la DCE, les seules méthodes disponibles en biosurveillance active ont été développées sur des organismes invertébrés. Ce travail de thèse a montré un manque de connaissances et de méthodologies disponibles pour évaluer la réponse du poisson à la contamination chimique des masses d’eau. Dans un contexte de déclin des populations, l’utilisation des stades précoces de poisson apparaît comme particulièrement pertinente en raison de leur grande sensibilité à la contamination mais aussi de leur rôle clé dans le recrutement et le maintien des populations. Deux approches ont été mises en oeuvre et appliquées au bassin de la Garonne, situé dans le Sud-Ouest de la France, dans lequel les effectifs de certaines des populations de poisson ont décliné de façon importante ces dernières décennies. Une première évaluation du risque toxique a été réalisée à l'échelle globale du bassin avec la méthode des PAF (Potentially Affected Fraction of Species), montrant le risque important pour les poissons que représente certaines familles de composés comme les médicaments et les métaux, présents sur les deux axes principaux du bassin. Un risque toxique plus important pour les stades précoces que pour les stades adulte et juvénile a aussi été mis en évidence. Par la suite, une approche de biosurveillance active a été développée et implémentée sur la Garonne pour évaluer la réponse des organismes au milieu naturel, en condition de température et d’oxygénation contrôlées. Cette méthode a été utilisée avec deux espèces modèles : le gammare (Gammarus fossarum), crustacé couramment utilisé comme sentinelle de la qualité des milieux aquatiques, aux stades adulte et embryonnaire ; et les embryons et larves de médaka japonais (Oryzias latipes), poisson modèle de laboratoire très utilisé pour l’évaluation de la toxicité des contaminants chimiques. Des expérimentations avec ces deux modèles ont été conduites au printemps, durant la période de reproduction de nombreuses espèces de poissons. Les résultats ont montré une très forte toxicité de l’eau de la rivière sur le développement des stades précoces de médaka japonais, mais très peu sur le gammare aux stades embryonnaire et adulte. Cette première approche montre la faisabilité d’exposer des organismes au milieu naturel en conditions contrôlées et souligne, via la différence de sensibilité entre les deux taxons utilisés, l’intérêt de pouvoir utiliser des stades précoces de poisson pour la surveillance des milieux. Cette même méthode d’exposition a été utilisée pour étudier la réponse de stades précoces d’une espèce III native et emblématique du bassin, la grande alose (Alosa alosa) dont les effectifs de population dans le bassin sont très bas depuis deux décennies, afin d’investiguer la favorabilité des eaux au niveau des zones de reproduction de l’espèce. Les expositions, réalisées sur 3 lots d’embryons provenant de groupes de géniteurs différents et sur deux années, ont montré une réduction importante de la survie chez les embryons exposés à l’eau de la Garonne par rapport au contrôle. Ces résultats interrogent sur la toxicité chimique des eaux du fleuve et sur leur favorabilité pour le maintien des espèces de poisson résidentes. Ces travaux soulignent également la nécessité de prendre en compte les stades précoces dans l’évaluation chimique des milieux dulçaquicoles, dans un contexte de déclin généralisé des populations aquatiques en lien avec la contamination des eaux.