Seuil de tolérance de la faune estuarienne à la concentration en oxygène dissout : apport à la définition de valeurs-seuils

Seuil de tolérance de la faune estuarienne à la concentration en oxygène dissout : apport à la définition de valeurs-seuils

Laboratoire d’Ecotoxicologie – Milieux Aquatiques

L’oxygène: l’alerte de la commission intergouvernementale

Etude de la signification biologique des mesures d’oxygène



Quels milieux?



Quelles espèces représentatives ?



Quelles conditions représentatives?



Quels effets biologiques?



Que veut-on protéger?



L’estuaire de Seine



Le poisson Dicentrarchus labrax

Le bar Dicentrarchus labrax



Espèce présente dans les mers Nord Atlantiques



Les larves effectuent les premières étapes de leur développement sur les côtes et dans les estuaires



Hypoxie pendant un cycle de marée



Larves d’élevage 10-18 dpf

1 2 3 4 5 11

10 9

8 6 7

Bouteilles Température (Eau Distillée)

Bouteilles Hypoxies Bouteilles Noromoxy

poissons

Les conditions d’expérimentation



15°C (± 0,6)



Eau de mer 15 ‰



Conditions statiques



6 heures d’exposition

Les mesures



mortalité



comportement



activité



Activité de transcription



Neuro-développement



développement

Colonne d’eau

sup

médiane

inf

Les résultats: l’activité



Normoxie: 7,8 mg/L

20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

%

Normoxie

actif immobile mort

Les résultats: l’activité



Hypoxie: 1,5 mg/L

0 20 40 60 80 100 120

0 1 2 3 4 5 6 7

%

Temps (heure)

1,5

actifs immobiles morts

Les résultats: l’activité



Hypoxie: 2,5 mg/L

20 40 60 80 100 120

%

2,5

actif immobile mort

Les résultats: l’activité



Hypoxie: 3,0 mg/L

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

0 1 2 3 4 5 6 7

%

Temps (heure) 3

actifs immobiles morts

Les résultats: l’activité



Hypoxie: 3,6 mg/L

20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

%

3,6

actifs immobiles morts

Les résultats: mortalité



Mortalité en fin d’expérience: 6 heures d’hypoxie

0 20 40 60 80 100 120

1,5 2,5 3 3,6 4 7,8

Mortalité (%)

Concentration oxygène (mg/L)

Les résultats: mortalité



Relation mortalité – durée d’exposition

0 2 4 6 8 10 12 14

Temps (heure)

E ^{urytemora affinis}

Fortes densité en estuaire de Seine Espèce présente dans les estuaires Nord Atlantiques

Cycle de vie court

Espèce typiquement estuarienne

Dimorphisme sexuel

K. Cailleaud D. Devreker

K. Cailleaud

♂

♀

270 µm

Reproduction sexuée

A la base du réseau trophique

REC HE RC HE

Les mesures



mortalité



Comportement : réaction à la lumière



activité : stimulation lumineuse et mouvement



Reproduction

Les résultats: l’activité



Normoxie: 7,8 mg/L

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7

Nombre

Temps (heure)

Normoxie

lumière (-) retournement lumière (+)

Les résultats: l’activité

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7

Nombre

Temps (heure)

Normoxie

lumière (-) retournement lumière (+)

3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

0,88

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

0 1 2 3 4 5 6 7

1,18

lumière (-) retournement lumière (+)

Les résultats: le comportement



Taux d’activité (0 à 6 heures)

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2

0 2 4 6 8 10

Taux d'activité

Concentration en oxygène (mg/L)

Les résultats: la survie



Pourcentage de morts à 6 heures

20 40 60 80 100 120

Morts (%)

Conclusions

Dans les conditions expérimentales:

- La mortalité des bars est affectée dès 4 mg/L;

- La mortalité des copépodes (E. Affinis) est affectée dès 1,6 mg/L;

- Le comportement est affecté pour des concentrations similaires ou légèrement moins contraignantes ou plus tôt

Conclusions

Les conséquences sur le développement et sur la reproduction restent à explorer de façon plus approfondie

Conclusions – analyse de la norme

Arrêté du 25 janvier 2010 « relatif aux méthodes et critères d'évaluation de l'état écologique, de l'état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface pris en application des articles R. 212-10, R. 212-11 et R. 212-18 du code de l'environnement » consolidé au 3 octobre 2018:

TYPE européen

TYPES

français concernés

MASSES D'EAU françaises concernées

GRILLE

Oxygène dissous (mg/L)

Sans objet Tous types Toutes masses d'eau côtières

Très Bon : > 5 Bon : 5 - 3

Inférieur à Bon : ≤ 3

Pour 3 mg/L qui est la limite inférieure permettant de classer en “bonne qualité”

selon le nouvel arrêté de l’été 2018:

- près de 40% des post-larves de bars sont mortes et le reste est insensible aux stimuli depuis deux heures…

Remerciements

* * * * * * * *

Kiss1 GnRH2 GnRH3

*

*

*

Kiss2 GnRH1

Analyse d’effets sublétaux



Neurodéveloppement: Expression de gènes

Anterior Posterior

50dph



Neurodéveloppement: hybridation in situ

Les résultats: reproduction



Pontes

20 40 60 80 100 120

Sac ovigères (%)



Numération des nauplies

Les résultats: l’activité



Nombre d’actifs en fonction des conditions d’hypoxie

0 2 4 6 8 10 12

0 2 4 6 8 10

lum-

0 2 4 6 8 10 12 14

0 2 4 6 8 10

lum +

0 2 4 6 8 10 12

0 2 4 6 8 10

retournement

Conclusions

Les conséquences sur le développement (bar) et sur la reproduction restent à explorer de façon plus approfondie