Transfert des composés perfluorés des sédiments aux invertébrés benthiques

Transfer of perfluorinated compounds from sediment to benthie invertebrates

• Auteur / Autrice : Delphine Bertin
• Direction : Jeanne Garric, Marc Babut
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie des communautés, fonctionnement des écosystèmes, écotoxicologie
• Date : Soutenance le 01/12/2014
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (France). Centre de Lyon-Villeurbanne
• Jury : Président / Présidente : Pierre Marmonier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuelle Vulliet, Pierre Labadie
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Gourlay-Francé, Sergi Sabater

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bioaccumulation

Gammarus

Animaux benthiques

Sédimentation (géologie)

Mots clés libres

Sédiment

PFASs

Bioaccumulation

Invertébrés benthiques

Sediment

PFASs

Bioaccumulation

Benthic invertebrates

Résumé

L'accumulation de composés persistants dans le biote constitue des préoccupations écologiques, sanitaires et réglementaires. Parmi ces substances, les composés per- et polyfluorés (PFASs) représentent un cas d'intérêt, en raison de leurs propriétés physico-chimiques particulières. Ces dernières rendent le comportement des PFASs dans l'environnement difficilement prévisibles, les outils actuels n'étant pas adaptés. Bien qu'il soit reconnu que ces composés sont persistants et s'accumulent dans le biote, de nombreuses inconnues subsistent, notamment sur les mécanismes de transferts sédiment–biote et des facteurs qui les contrôlent. Ce travail de thèse aborde le rôle du sédiment dans les processus d'accumulation, et plus particulièrement (a) les voies d'exposition du biote, (b) le rôle de la diversité biologique dans l'accumulation, par l'exposition de deux invertébrés benthiques (Chironomus riparius et gammarus sp.) à du sédiment naturel. La description des cinétiques d'accumulation et d'élimination des PFASs ont mis en évidence la biodisponibilité des composés pour les organismes. Ainsi, un modèle de bioaccumulation en accord avec la croissance des organismes et des particularités des composés a permis d'estimer des constantes d'accumulation et de dépuration (ku et ke). Une représentation conceptuelle du transfert des composés, a permis de comprendre les principales voies de contamination des organismes. D'autre part, la variabilité interspécifique a été évaluée par la comparaison de la bioaccumulation et des voies de transfert des PFASs chez ces deux invertébrés. Ce travail de thèse aura alors permis d'ouvrir de nombreuses questions, notamment celles du rôle du biofilm et de la bioturbation des organismes dans la bioaccumulation et ouvre les perspectives quant à l'étude de la bioamplification

The accumulation of persistent compounds in biota creates environmental, health and regulatory concerns. Among these substances, the poly-fluorinated compounds (PFASs) represents a case of interest due to their specific physicochemical properties. So the PFAs behavior in the environment is difficult to predict as the existing tools are not suitable. Athough it is recognized that these compounds are persistent and accumulate in biota, many knowledge gaps remain, including the mechanisms of sediment-biota transfer and the factors that control them. This thesis examines the role of sediment in the accumulation process, especially (a) exposure routes of biota, (b) role of biodiversity in the accumulation, by exposing two benthic invertebrates (Chironomus riparius and Gammarus sp.) to natural sediment. The description of PFASs kinetics of accumulation and elimination have showed the biodisponibility of the compounds to organisms. Thus, a bioaccumulation model including the organisms growth and the specificity of the compounds was used to estimate the accumulation and depuration rate constants (ku and ke). A conceptual representation of compounds transfer allowed us to understand the major routes for organisms contamination. Moreover, the interspecific variability has been assessed by comparing the PFASs bioaccumulation and transfer pathways for both invertebrates. This thesis have helped to open up many issues, and especially the influence of both biofilm and organism bioturbation onPFASs bioaccumulation. Moreover some new perspectives on the study of biomagnification were opened