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Une approche écotoxicologique et génotoxicologique des sédiments de l’étang de Berre

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Une approche écotoxicologique et génotoxicologique des sédiments de l’étang de Berre - PowerPoint PPT Presentation


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Une approche écotoxicologique et génotoxicologique des sédiments de l’étang de Berre. • Programme ECCOREV : 2008-2009 • Programme BERTOX : INSU-EC2CO, 2010-2011.

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Presentation Transcript
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Une approche écotoxicologique et génotoxicologique des sédiments

de l’étang de Berre

• Programme ECCOREV : 2008-2009

• Programme BERTOX: INSU-EC2CO, 2010-2011

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1966 - Les apports d’eau douce par le canal EDF diminuent la salinité de l’étang (31-36‰ to 4-33‰) et induisent la stratification des eaux et des phénomènes d’anoxie au fond

Concentrations en Pb en surface du sédiment - 1976

Biocœnose benthique en 2006

Lagunaire eurytherme euryhalin

LEE dégradé

[Giorgetti, 1981]

Pas de

macrobenthos

Gipreb (2007)

101 espèces benthiques en 1949 moins de 15

slide3

Des approches intégrées de gestion de la zone côtière sont conduites sur le site depuis 10 ans, et la salinité s’est accrue grâce à la diminution par étape des rejets d’eau douce.

Est ce que les contaminants présents dans le sédiment peuvent affecter la restauration espérée de l’écosystème benthique ?

  • 1) Mesurer les métaux et contaminants organiques dans les sédiments de surface
  • Évaluer leur biodisponibilité
  • Définir et analyser des biomarqueurs adéquats pour les organismes présents
  • 4) Évaluer l’activité génotoxique et mutagénique des sédiments

Première approche

slide4

Métaux dans les sédiments de surface (ppm=µg/g)

1976

B-SA

V-Nord

V-cent

V-aero

Les teneurs ont diminué de 30 à 90% depuis 1970

Contamination modérée jusqu’à 3 fois le bruit de fond naturel dans Vaine

Maxima à V-Nord et V-Centre

Fond géochimique naturel (FGN)

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Métaux (ppm) extraits à pH4, pH6 et avec l’EDTA

• pH physiologique des tubes digestifs de mollusques ou polychaetes

• EDTA métaux fixés sur certains minéraux et supposés plus biodisponibles

Grande variation entre les extractions

Maxima à

V-Nord et V-centre

EDTA pH4 pH6

slide6

RC

Métaux dans Hediste Succinea

Polychaete déposivore

SE

BWE

BS

BH

RC

SE

BWE

BH

BS

RC ~ 4000 ppm

BWE

SE

BH

BS

Contamination faible à modérée

Maxima à V-Centre

Pas de relation avec les teneurs totales du sédiment ou extraites à pH4-6

Covariation avec l’extraction EDTA

Site fortement contaminé

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Métallothionéine dans Hediste Succinea (méthode ELISA)

Sections congelées parois intestinales

Les MT sont des protéines enzymatiques impliquées dans les processus de détoxification des métaux. Elles sont aussi marqueurs de stress.

V-AERO:

Faible concentration

(0,016 µg/mg prot)

Biomarqueur de défense

MT sur un seul site et pas de relation avec les teneurs totales ou extraites en métaux

1 - Contamination ou biodisponibilité trop faible pour induire des MT.

2 – variations temporelles

3 – autres processus de détoxification

BSA, V-CENT, V-NORD:

Pas de détection

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concentrations SPCB and SHAP en surface du sédiment

Marseille ≈

270 µg/Kg

Marseille ≈

12600 µg/Kg

Contamination typique des zones côtières affectées par des apports urbains et industriels

PCB d’origine différentes

Dans Vaine et BSA

HAP pétrogénique sur BSA, pyrolitique sur Vaine

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Activité mutagénique et génotoxique des sédiments

TEST D’AMES

TESTE DES MICRONOYAUX

TEST DES COMÈTES

= mutation ADN majeure(irreversible / transmissible)

= effet mutagénique

= lésion primaire de l’ADN

(réversible/non transmis)

= mutation ponctuelle

de l’ADN

(Souches pour métaux, nitroarenes et HAPs/aromatic amine)

  • Tests réalisés :
  • - Sur chaque site
  • sur différentes extractions (pH4, pH6, deux protocoles pour conta. organique)
  • 4 doses tests
  • avec et sans activateur métabolique pour différencier les génotoxines directes ou indirectes.
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• Effets génotoxiques des “métaux” observés sur les deux sites les plus contaminés.

• Effets génotoxiques des contaminants organiques observés uniquement avec l’activation métabolique. Le plus fort potentiel génotoxique n’est pas observé sur le site où les teneurs en HAP sont les plus fortes.

• Un deuxième protocole d’extraction indique que les dérivés comme les nitroarènes et les amines aromatiques sont impliqués dans l’activité génotoxicité globale.

Il apparaît une relation entre génotoxicité et contaminants,

mais elle n’est pas relié aux seules valeurs de concentrations

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Programme Bertox-INSU 2010-2011

La réponse des tests de toxicité est en accord avec les teneurs en

multi-contaminants, mais aucune relation directe n’apparaît.

  • Deuxième approche : BERTOX
  • - Définir les interactions saisonnières entre la macrofaune, la bioturbation, les communautés bactériennes et la physico-chimie du milieu (sédiment et eaux interstitielles).
  • Préciser l’influence des contaminants en étudiant:
  • • Le comportement et la santé d’espèces sentinelles
  • • La partition et la biodisponibilité des contaminants
  • • Lévolution temporelle de biomarqueurs
  • • Les marqueurs de génotoxicité dans les organismes
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Phases minérales solides

Eaux interstitielles

Site

Vaine

Centre

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Biomarqueurs de défense et

dommage chez H. Succinea

Métaux

Oxydative

stress

ERO

cellule

Diversité taxonomique et fonctionnelle des microflores du sédiment et des organismes

Activité en GST et LDH (biotransformation des polluants organiques et état métabolique)

Métabolisme énergétique

Activité des systèmes antioxydants et de résistance multixénobiotiques

ADN extrait

des sédiments

Activité

Enzyme

Antioxydante

Test des comètes sur prélèvements intestinaux de H. Succinea

B9

V-Nord

V-centre

slide14

Merci de votre attention

O. Radakovitch, S. Rigaud, JM. Garnier

E. Strady, B. Angeletti.

X. Moreau, L. De Jong, A. Thiéry ,

C. Gueydon, L. Malleret, P. Doumenq,

C. Di Giorgio, M. De Méo

CEREGE - Aix Marseille université

IMEP-BBE - Aix Marseille université

ISM2-AD2EM Aix-Marseille université

LBME - Faculté Pharmacie Marseille

Deflandre B., Maire O., Delgard M.L., Mouret A., Ciutat A., Poirier D., Bichon S., Gremare A.

Metzger E.

Ghiglione J.F.

Mirleau P.

J.P. Amiard, PE Buffet

Bernard G., Mayot N., Grisel R

EPOC – Bordeaux

BIAF – Angers

OOB – Banyuls

IMEP-EMB Aix marseille université

MMS – Nantes

GIPREB