Du subarctique à l'Antarctique : niveaux et facteurs écologiques de la contamination par le mercure et les substances per- et poly-fluoroalkylées des oiseaux marins de France

From the subarctic to Antarctica: levels and ecological factors of mercury and per- and poly-fluoroalkyl substance contamination in seabirds from France

• Auteur / Autrice : Prescillia Lemesle
• Direction : Paco Bustamante, Olivier Chastel
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie de l'environnement, des populations, écologie
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 16/12/2025
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : EUCLIDE
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, Environnement et sociétés
• Jury : Président / Présidente : Jonathan Verreault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paco Bustamante, Magalie Houde, Olivier Chastel, Alice Carravieri, Véronique Loizeau, Heli Routti, Igor Eulaers
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jonathan Verreault, Magalie Houde

Mots clés

Mots clés libres

Pfas

Hg

Écologie trophique

Télémétrie

Territoires français d'outre-mer

Pfas

Hg

Trophic ecology

Biologging

Obverseas French territories

Résumé

Le milieu marin est exposé à une diversité de contaminants, incluant le mercure (Hg) et les substances per- et poly-fluoroalkylées (PFAS), qui ont une persistance et une toxicité avérée, représentant un fort enjeu de santé publique et environnemental actuel. La France a la seconde zone économique exclusive la plus étendue au monde, répartie sur quatre océans, impliquant une responsabilité internationale pour la conservation des écosystèmes marins et les espèces associées. Parmi elles, les oiseaux marins sont des bioindicateurs de la contamination chimique du milieu marin, du fait de leur position trophique élevée étant ainsi souvent hautement contaminés. Néanmoins, la contamination au Hg et aux PFAS dans ce groupe reste peu étudiée en France métropolitaine et d’outre-mer. Ma thèse décrit les concentrations sanguines ainsi que les facteurs écologiques impliqués dans la contamination au Hg et aux PFAS des oiseaux marins de France, via un échantillonnage multi-espèces (n = 1279 ; 32 espèces) et à large-échelle en métropole (33 sites) et en outre-mer (Saint-Pierre-et-Miquelon, Guyane française et Terres Australes et Antarctiques Françaises, TAAF). La contamination au Hg présente des variations interspécifiques, dont l’écologie trophique est le principal facteur explicatif. Les espèces ayant une position trophique plus élevée étant les plus contaminées par le Hg, toutefois, la contamination est relativement faible, peu préoccupante, et homogène sur le littoral français métropolitain. Pour les PFAS, l'acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) est de loin le plus abondant et dont les concentrations sont faibles dans les oiseaux de Guyane française et des TAAF, tandis que les espèces piscivores océaniques métropolitaines et de Saint-Pierre-et-Miquelon ont les niveaux les plus élevés, souvent supérieurs aux seuils de toxicité. Spatialement, la diversité et les concentrations de PFAS diminuent des régions subtropicales à l'Antarctique. En métropole, les oiseaux marins méditerranéens montrent des niveaux plus faibles d'acides perfluorosulfoniques (PFSAs) et des niveaux plus élevés d'acides perfluorocarboxyliques (PFCAs) que ceux de l'Atlantique, et ces niveaux étaient plus élevés à proximité des principaux estuaires. L’utilisation combinée de la télémétrie et des isotopes stables soutiennent également que les habitats utilisés pendant la reproduction et la période hivernale influencent la charge en PFAS et sa composition. Cette thèse contribue à la description et la compréhension de la contamination par le Hg et les PFAS de la faune sauvage, soulignant le rôle crucial de ces suivis environnementaux et la nécessité de les poursuivre sur le long terme.

The marine environment is exposed to diverse contaminants, including mercury (Hg) and per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), which are persistence and toxic, leading to a major public health and environmental issue. France has the second largest exclusive economic zone in the world, spread across four oceans, which implies an international responsibility for the conservation of marine ecosystems and associated species. Among these species, seabirds are often highly contaminated due to their high trophic position, making them relevant as bioindicator of the marine contamination. However, Hg and PFAS contamination in this group remains poorly studied in metropolitan France and overseas territories. My PhD describes the blood concentrations and ecological drivers involved in Hg and PFAS contamination of seabirds in France based on a multi-species (n = 1279; 32 species) and large-scale sampling in metropolitan France (33 sites) and overseas French territories (Saint-Pierre-et-Miquelon, French Guiana, and the French Southern and Antarctic Lands, TAAF). Hg contamination varies between species, with the trophic ecology being the main explanatory factors. Species with higher trophic positions are the most contaminated by Hg; but the contamination remains low, of little concern, and homogeneous along the French metropolitan coasts. For PFAS, perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) is by far the most abundant, with low concentrations in seabirds in French Guiana and TAAF, while oceanic piscivorous species in metropolitan France and Saint-Pierre-and-Miquelon have the highest levels, often exceeding the toxicity thresholds. Spatially, the diversity and PFAS concentrations decrease from subtropical regions to Antarctica. In metropolitan France, Mediterranean seabirds show lower levels of perfluorosulfonic acids (PFSAs) and higher levels of perfluorocarboxylic acids (PFCAs) than those in the Atlantic, and higher levels are found nearby the major estuaries. The combined use of telemetry and stable isotopes also supports that the habitats used during breeding and wintering influence PFAS load and composition. This PhD contributes to describe and understand the contamination of Hg and PFAS, highlighting the crucial role of these environmental monitoring and the need to continue it over the long term.