Effet des pesticides sur le milieu marin

(1)

Réseau de Suivi Lagunaire - Séminaire Phytosanitaires & Lagunes 5 décembre 2006, Espace Odysséum, Montpellier.

Effet des pesticides sur le Effet des pesticides sur le

milieu marin milieu marin

Cas particulier des herbicides et du Cas particulier des herbicides et du

phytoplancton phytoplancton

Principaux auteurs : Principaux auteurs :

Geneviève

Geneviève Arzul Arzul, Françoise Quiniou , Françoise Quiniou

--Ifremer PlouzanéIfremer Plouzané

Pascale Malestroit

--Ifremer La Ifremer La TrembladeTremblade

Gaël Durand, Dorothée

Gaël Durand, Dorothée Hureau Hureau , Christiane Videau , Christiane Videau

--PAE Plouzané PAE Plouzané

Remerciements Remerciements: :

tous les stagiaires ayant contribué aux expériences : Cécile

tous les stagiaires ayant contribué aux expériences : Cécile CarriéCarrié, Benoît Jan ; Evelyne Erard pour les photos, Benoît Jan ; Evelyne Erard pour les photos

(2)

Plan de la présentation : Plan de la présentation :

1. 1. Généralités Généralités

2. 2. Études sur des cultures de phytoplancton Études sur des cultures de phytoplancton monospécifiques

monospécifiques en laboratoire en laboratoire

3. 3. Études sur des populations naturelles de Études sur des populations naturelles de phytoplancton

phytoplancton

4. 4. Conclusion Conclusion

(3)

Réseau de Suivi Lagunaire - Séminaire Phytosanitaires & Lagunes - 5 décembre 2006 - Montpellier

1. Généralités

(4)

Rôle et effets des herbicides sur les Rôle et effets des herbicides sur les

plantes terrestres plantes terrestres

Rôle :

Contrôle-inhibition du développement des végétaux terrestres (adventices)

Effets :

- Destruction des plantes par blocage de la photosynthèse, de la synthèse protéique, lipidique…

- Blocage de la germination

(5)

Les végétaux aquatiques : Les végétaux aquatiques :

Végétaux de grande taille : - Macrophytes :

- Herbiers (posidonies, zostères…)

- Algues (ulves…)

Végétaux de petite taille : - Microphytes :

- Phytoplancton

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Le phytoplancton Le phytoplancton

- organismes unicellulaires, vivant dans l’eau

quelques microns (millième de mm)

- contenant des pigments, dont la chlorophylle

premiers producteurs de matière organique en milieu marin, principaux producteurs d’oxygène sur la terre

-représentés par un grand nombre d’espèces

actuellement environ 5 000 identifiées sur les côtes françaises dont 36 reconnues nuisibles

- se développent au rythme des saisons

absorbent des éléments nutritifs dissous par toute leur surface

situés à la base des chaînes alimentaires marines

(7)

Exemple d’une population naturelle de Exemple d’une population naturelle de

phytoplancton, phytoplancton, avec prédominance de

avec prédominance de Diatomées Diatomées Diatomées Diatomées

(8)

Exemple d’une population naturelle de Exemple d’une population naturelle de

phytoplancton, phytoplancton, avec prédominance de

avec prédominance de Dinoflagellés Dinoflagellés Dinoflagellés Dinoflagellés

(9)

Eau colorée à Dinoflagellés

(10)

2 2 - - Études sur des cultures Études sur des cultures monospécifiques monospécifiques de de phytoplancton en laboratoire

phytoplancton en laboratoire

(11)

Culture de Culture de phytoplancton phytoplancton

en ballons

(12)

Diatomée :

Diatomée : Chaetoceros gracilis Chaetoceros gracilis

Choix des espèces de phytoplancton pour les Choix des espèces de phytoplancton pour les

tests de toxicité en laboratoire : tests de toxicité en laboratoire :

- - espèce standard (tests normalisés) espèce standard (tests normalisés) - - espèce fourrage en écloserie espèce fourrage en écloserie

- - taille : 4 à 6 µm taille : 4 à 6 µm

(13)

Choix des espèces de phytoplancton pour les Choix des espèces de phytoplancton pour les

tests de toxicité en laboratoire : tests de toxicité en laboratoire :

Microalgue

Microalgue productrice d’une toxine paralysante : productrice d’une toxine paralysante : Alexandrium minutum

Alexandrium minutum

-espèce toxique - espèce toxique

-taille : 20 à 30 µm - taille : 20 à 30 µm

(14)

Résultats obtenus sur les tests au laboratoire

(15)

Effet des herbicides

Effet des herbicides – – diuron diuron & 2.4D & 2.4D - - sur une sur une espèce

espèce phytoplanctonique phytoplanctonique utilisée en écloserie : utilisée en écloserie : la diatomée

la diatomée Chaetoceros Chaetoceros gracilis gracilis

Effet du diuron au début du printemps

0 0,4 0,8 1,2 1,6

0 1 2 3 4

age de la culture en jours

fluorescence de la chlorop

0 0,025 20µg/L

Effet du 2-4,D au début du printemps

0 0,4 0,8 1,2 1,6

0 1 2 3 4

0 0,025 20µg/L

Constat :

Constat : tous les herbicides n’ont pas le même degré de tous les herbicides n’ont pas le même degré de toxicité

toxicité

(16)

Effet d’un herbicide

Effet d’un herbicide – – l’atrazine l’atrazine - - sur une espèce sur une espèce phytoplanctonique

phytoplanctonique utilisée en écloserie : utilisée en écloserie : la diatomée

la diatomée Chaetoceros Chaetoceros gracilis gracilis

-Pour différentes conditions environnementales - Pour différentes conditions environnementales- -

Effet de l'atrazine au début de printemps

0 0,5 1 1,5

0 1 2 3 4

fluorescence de la chlorop 0 0,025 20 100µg/L

Effet de l'atrazine en fin de printemps

0 0,25 0,5 0,75 1

0 1 2 3 4

0 0,025 20 100µg/L

Constat

Constat : l’effet de l’herbicide sur le phytoplancton dépend : l’effet de l’herbicide sur le phytoplancton dépend

de la richesse du milieu en sels nutritifs (donc de

(17)

Effet d’un herbicide

Effet d’un herbicide – – l’ l’ isoproturon isoproturon - - introduit à introduit à différents moments du développement du

différents moments du développement du phytoplancton (diatomée)

phytoplancton (diatomée)

0 0,5 1 1,5 2

0 1 2 3 4 5 6 7 8

age de la culture en jours cellules

(million/mL)

control initial expo stat.

Constat

Constat : l’effet de l’herbicide dépend du stade de : l’effet de l’herbicide dépend du stade de développement du phytoplancton

développement du phytoplancton

(18)

• La seule connaissance La seule connaissance des concentrations en des concentrations en herbicides

herbicides dans dans le milieu le milieu ne suffit ne suffit pas pour en pas pour en connaître l’impact sur

connaître l’impact sur le le phytoplancton phytoplancton ; ;

• • Les conditions Les conditions environnementales jouent environnementales jouent également

également un grand rôle un grand rôle , , tant dans tant dans la la biodisponibilité

biodisponibilité des substances des substances nutritives que nutritives que

dans dans la la réceptivité réceptivité des des organismes cibles organismes cibles . .

(19)

3 3 - - Études sur le phytoplancton naturel Études sur le phytoplancton naturel

(20)

Effet d’un mélange d’herbicides sur les espèces Effet d’un mélange d’herbicides sur les espèces

de phytoplancton d’un échantillon naturel de phytoplancton d’un échantillon naturel

Effet des herbicides sur deux genres favorables à la reproduction du

zooplancton

0 10 20 30 40 50 60

0 1 2 3 4 5

durée de l'expérience en jours

% des cellules tota témoin contaminé

Les genres

Les genres Chaetoceros Chaetoceros et et Prorocentrum

Prorocentrum potentiellement potentiellement favorables à la reproduction chez favorables à la reproduction chez

le zooplancton, se développent le zooplancton, se développent

moins bien en présence moins bien en présence

Effet des herbicides sur trois genres moins favorables à la reproduction du zooplancton

0 10 20 30 40 50 60

0 1 2 3 4 5

Les genres

Les genres Skeletonema Skeletonema , , Thalassiosira

Thalassiosira , , Navicula, Navicula, potentiellement moins potentiellement moins favorables, se développent favorables, se développent

mieux en présence

(21)

Effet potentiel des herbicides sur Effet potentiel des herbicides sur

la sélection des espèces nuisibles la sélection des espèces nuisibles

Pourcentage de dinoflagellés potentiellement nuisibles

0 5 10 15 20

0 1 2 3 4 5

Pourcentage de diatomées potentiellement nuisibles

0 5 10 15 20

0 1 2 3 4 5

durée de l'expérience en jours

% de nuisible témoin contaminé

Constat

Constat : Toutes les espèces n’ont : Toutes les espèces n’ont pas la même sensibilité pas la même sensibilité vis vis - - à- à -vis des pesticides vis des pesticides les % d’espèces

les % d’espèces potentiellement potentiellement nuisibles peuvent nuisibles peuvent

devenir plus importants

Pourcentage de cellules phytoplanctoniques potentiellement nuisibles dans les autres

classes

0 25 50 75 100

0 1 2 3 4 5

devenir plus importants

(22)

4 4 - - Conclusions Conclusions

(23)

Les herbicides peuvent entraîner des Les herbicides peuvent entraîner des

modifications du fonctionnement des écosystèmes modifications du fonctionnement des écosystèmes

côtiers en perturbant le premier maillon de la côtiers en perturbant le premier maillon de la

chaîne trophique :

chaîne trophique : le phytoplancton le phytoplancton

¾ ¾ Inhibition de la croissance du phytoplancton Inhibition de la croissance du phytoplancton

¾ ¾ Changements dans la composition des populations Changements dans la composition des populations

¾ ¾ Risques de bioaccumulation dans la chaîne Risques de bioaccumulation dans la chaîne alimentaire : cas du phytoplancton tolérant alimentaire : cas du phytoplancton tolérant