Etude écotoxicologique de l’impact de polluants provenant d’agrosystèmes sur des organismes animaux aquatiques non cibles : les oligochètes tubificidés Tubifex tubifex

Ecotoxicological study of the impact of pollutants from agro systems on non-target aquatic animals : Oligochaetes tubificides Tubifex tubifex.

• Auteur / Autrice : Mohamad Almohamad
• Direction : Séverine Paris
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences - STS
• Date : Soutenance le 12/10/2012
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Stress environnementaux et biosurveillance des milieux aquatiques (Reims, Marne ; Le Havre, Seine-Maritime)
• Jury : Président / Présidente : Franck Vandenbulcke
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Séverine Paris, Sylvie Biagianti-Risbourg, Jean-Marc Bonzom, Elise David
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guy Charmantier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Animaux -- Effets de la pollution de l'eau

Invertébrés d'eau douce

Mots clés libres

Tubifex tubifex

Pesticides

Tissu chloragogène

Autotomie

Systèmes antioxydants

Biomarqueur

Tubifex tubifex

Pesticid

Chloragogenous tissue

Autotomy

Antioxidant systems

Biomarker

Résumé

Les travaux décrits dans ce mémoire ont été conduits dans le but de tester l'utilisation potentielle de l'autotomie d'un invertébré d'eau douce Tubifex tubifex (Annélide, Oligochète) comme biomarqueur de la qualité sanitaire et environnementale des milieux aquatiques et apporter notre contribution à l'étude de la toxicité létale et sublétale de divers contaminants (le paraquat sous forme de Gramoxone® ; le fludioxonil sous forme Géoxe® ; l'isoproturon et le fenhexamide) couramment utilisés dans le vignoble champardennais. Nous avons réalisé des expérimentations au laboratoire et au niveau d'un site comportant plusieurs bassins de recueil des eaux de ruissellement du vignoble et présentant des taux de contamination différents et contrastés. Nous avons constaté une forte induction de l'autotomie pendant l'exposition aux contaminants. L'isoproturon et le Géoxe® s'accumulent de façon contrastée selon les régions morphologiques du ver. Des perturbations histopathologiques et biochimiques ont été observées chez les vers exposé aux contaminants. La sévérité des atteintes histopathologiques a été moins importante chez les vers autotomisés que les vers entiers. Les systèmes de défenses antioxydants et le métabolisme de phase II (catalase, glutathion-S-transférase) montrent des perturbations variables selon le contaminant et la région du ver sans qu'un schéma général de réponse n'apparaisse. L'approche expérimentale montre que les eaux des bassins provoquent rapidement une autotomie et un stress chez les vers. Le taux d'autotomie est corrélé avec la durée d'exposition et la concentration en toxique. De même une bonne corrélation existe « in situ » entre ce taux d'autotomie et la qualité sanitaire des bassins. Cette réponse morphologique originale constitue donc un biomarqueur potentiel de contamination et peut être compris comme une réponse adaptative du vers à la présence d'un ou plusieurs contaminants.

The work described in this thesis was conducted in order to test the potential use of autotomy of a freshwater invertebrate Tubifex tubifex (Annelida, Oligochaeta) as a biomarker of the sanitary and environnemental quality of aquatic environments and make our contribution to the study of lethal and sublethal toxicity of various contaminants (paraquat as Gramoxone® ; fludioxonil form Géoxe®; isoproturon and fenhexamid) commonly used in the vineyard Champagne-Ardenne. We conducted experiments in the laboratory and at a site with several ponds collecting vineyard runoff and presenting contrasted contamination rates. We found a significant induction of autotomy during exposure to contaminants. The isoproturon and Géoxe® accumulate in the worm with contrasted pattern according to morphological worm regions. Histopathological and biochemical disturbances were observed in worms exposed to contaminants. Rates of histopathology alterations were less important in worms autotomized than in entire worms. The antioxidant defense systems and phase II metabolism (catalase, glutathione-S-transferase) varied in different way depending on the parameter tested but not general pattern of the biochemical responses occured. The experimental approach showed that the pond water rapidly induced autotomy and stressed worms. The autotomy rate was correlated with the exposure time and toxicant concentration. Similarly a good correlation existed "in situ" between autotomy rates and the sanitary quality of ponds. Thus the autotomy is an original morphological response that might be a potential biomarker of contamination and might be understood as an adaptive response to the presence of contamination.