Cinétiques de transferts de polluants du sol à l'escargot

Transfer kinetics of metallic polluants from soil to snail

• Auteur / Autrice : Frédéric Gimbert
• Direction : Pierre-Marie Badot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Besançon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodisponibilité

Escargot petit-gris

Résumé

Pour répondre aux interrogations sur le devenir et les conséquences environnementales des éléments traces métalliques (ETM), cette thèse vise à améliorer l’évaluation de la biodisponibilité, des transferts et des effets des ETM du sol en étudiant les cinétiques d’accumulation du cadmium (Cd), du plomb (Pb) et du zinc (Zn) chez l’escargot Helix aspera. Le suivi à long terme des concentrations internes offre une image des patterns d’accumulation et d’élimination de ces ETM. Le développement de modèles de toxicocinétiques permet d’obtenir pour la première fois au laboratoire et in situ une estimation des flux internes en ETM chez H. Aspera. Les cinétiques contrastées entre Cd, Pb et Zn soulignent l’importance des caractéristiques intrinsèques des ETM et de l’organisme considéré. L’étude du fractionnement subcellulaire de ces ETM permet de comprendre la variabilité des patterns d’accumulation, de stratégies de dépuration et des effets toxiques induits sur la croissance et la reproduction de H. Aspera. La séquestration interne des ETM et leur potentiel d’excrétion déterminent l’acquisition d’un état d’équilibre dont le niveau est modulé par l’assimilation, directement liée au comportement de l’ETM dans le sol. Cet état stationnaire, en reflétant l’équilibre entre l’absorption et l’excrétion, constitue un seuil entre biodisponibilités environnementale et toxicologique. Ainsi, le flux d’absorption peut être considéré comme un indicateur de la biodisponibilité des ETM et comme un élément prédictif d’effets sublétaux. Ces travaux devraient contribuer au développement d’une ligne directrice bioaccumulation qui fait encore défaut pour l’évaluation des risques en milieu terrestre.

To answer issues concerning the environmental fate and consequences of trace metallic elements (TME), this thesis aims to improve the assessment of bioavailability, transfers and effects of soil TME by studying the accumulation kinetics of cadmium (Cd), lead (Pb) and zinc (Zn) in the snail Helix aspera. The long-term monitoring of internal concentrations provides a picture of TME accumulation and elimination patterns. The development of toxicokinetic models allows obtaining for the first time both in the lab and in the field an estimate of internal fluxes in H. Aspera. The contrasted kinetic between Cd, Pb and Zn underline the importance of both TME and organism intrinsic characteristics. The subcellular fractionation analysis of the TME allows understanding the variability of the accumulation patterns, the depuration strategies and the toxic effects induced on snail growth and reproduction. The TME internal sequestration and their excretion potential determine the steady-state achievement, the level of witch is modulated by the TME assimilation, directly related to the TME behaviour in soil. This steady-state, by reflecting a balance between assimilation and excretion, constitutes a threshold between environmental and toxicological bioavailabilities. Uptake flux can therefore be considered as an indicator of TME bioavailability and as a predictive determinant of sublethal effects. This research should contribute to the development of bioaccumulation guideline, which is always lacking for the risk assessment in terrestrial environment.