Etude Ecotoxicologique des pollutions pdtroliiresdans le milieu ocdaniquepar expdrimentations en bassins de simulation

Revue frangaise des SCIEilGES 0E L'EAU, 2 (19831 3l l-319

Etude Ecotoxicologique des pollutions pdtroliires dans le milieu ocdanique

par expdrimentations en bassins de simulation

E x p e r i m e n t a t i o n i n s i m u l a t i o n b a s i n s a n d o i l p o l l u t i o n

J . C . L A C A Z E *

R 6 s u m 6

L ' a u t e u r s o u t ig n e L ' i n t 6 r G t d e s e x p 6 r i m e n t a t i o n s e n b a s s i n s d e s i m u L a t i o n d a n s L e d o m a i n e d e s r e c h e n c h e s s u r I a p o L L u t i o n p 6 t r o l . i d r e . U n e p r e m i d r e g 6 n 6 r a t i o n d ' e n c e i n t e s i m m e r g 6 e s d a n s t ' e s t u a i r e d e L a R a n c e , p e r m i t d e m e t t r e e n 6 v i d e n c e d d s 1 9 7 0 L ' e f f e t d 6 L 6 t d r e d u p 6 t r o L e e t d e s e s p r " o d u i t s d ' o x y d a t i o n o h o t o c h i m i o u e .

D e s e x o 6 r i e n c e s n o n d - a m 6 n i c a i n e s r 6 a l - i s 6 e s q u e [ q u e s a n n 6 e s p L u s t a r d d a n s L e c a d r e d u p r o g n a m m e C E P E X , a v e c d e s v o L u m e s d ' e a u b e a u c o u p p L u s i m p o r t a n t s r ' f o u r n i s s a i e n t d e s 6 t 6 m e n t s c o m p L 6 m e n t a i r e s : L a p o I L u t i o n p 6 t r o L i d r e 6 t a i t f a v o r a b I e a u x p r o t o z o a i r e s c i I i 6 s d u m i c r o z o o p I a n c t o n m a i s d 6 f a v o r a b I e a u x c o p 6 p o d e s d u z o o p L a n c t o n .

D ' a u t r e s e x p 6 r i m e n t a t i o n s d ' u n e d u r 6 e b e a u c o u p p L u s i m o o n t a n t e ( 1 a n ) , c o n d u i t e s a u x E t a t s - U n i s d o a r " t i r d e 1 9 7 6 d a n s L e s e n c e i n t e s 6 m e r g 6 e s d u L a b o r a t o i r e d u M E R L p o r t a j e n t A L a f o i s s u r d e s c o m m u n a u t 6 s p 6 [ a g i q u e s e t b e n t h i q u e s . L e f a i t L e p t u s m a n q u a n t d e c e s d e r n i e r s t r a v a u x q u f p e r m e t t a i e n t d ' 6 t u d i e r e

L o n g t e r m e L ' e f f e t d e L a p o L L u t i o n p 6 t r o L i d r e s u n I e s i n t e r a c - t i o n s e n t r e I e s c o m m u n a u t 6 s p 6 L a g i q u e s e t b e n t h i q u e s f u t I a d 6 c r o i s s a n c e l : r o g r e s s i v e a p r d s u n t e m p s d e L a t e n c e d e 1 i t 2 m o i s d e s p o p u l a t i o n s d e t o u s L e s m 6 t a z o a i r e s d u b e n t h o s ; i L e n d 6 c o u l a i t a L o r s u n e r 6 d u c t i o n d e s t a u x d e f i t t r a t i o n e t d e b r o u t a g e d e c e s p o p u L a t i o n s , d ' o i t u n i m p o n t a n t d 6 v e L o p p e m e n t d u p h y t o p I a n c t o n d a n s L e s 6 c o s y s t d m e s t r a i t 6 s - L e s r 6 s u L t a t s o b t e - n u s a v e c c e t y p e d ' 6 c o s y s t d m e c o n t r 6 L 6 s u g g d r e n t q u e L a f a u n e

* - u s e u m N a t i o n a l d ' t l i s t o i r e N a t u r e l l e e t I n s t i t u t 0 c 6 a n o q r a p h i q u e , 1 9 5 , r u e S a i n t - J a c o u e s - P A R I S 5 d m e .

3 1 2 Sciences de L'eau 2, nos

b e n t h i q u e d ' e s t u a i r e n e c e v a n t u n e a d d i t i o n c h r o n i q u e d ' h y d r o - c a r b u r e s p e u t 6 t r " e a L t 6 r 6 e e t d 6 t r u i t e d u f a i t d e c e s h y d n o c a r - b u r e s m € m e q u a n d L a c o L o n n e d ' e a u a p p a r a i t p a n t i c u L i d r e m e n t o r o d u c t i v e .

S u m m a r y

T h e a u t h o r d r a w s a t t e n t i o n t o t h e a d v a n t a g e o f e x p e r i m e n t a t i o n i n s i m u L a t i o n b a s i n s i n t h e f i e l d o r o i L p o L L u t i o n r e s e a r c h . I n 1 9 7 0 t h e f i r s t s e r i e s o f e n c L o s u r e s i m m e r g e d i n t h e R a n c e E s t u a r y ( F r a n c e ) p r o v i d e d e v i d e n c e o f t h e h a r m f u L e f f e c t o f o i L a n d i t s p h o t o c h e m i c a L o x i d a t j o n p r o d u c t s .

E x p e l i m e n t s c a r r i e d o u t i n A m e r i c a a f e w y e a r s l a t e r , a s p a n t o f t h e C E P E X p r o g r a m m , u s i n g m u c h L a r g e r v o L u m e s o f w a t e r , s h o w e d f u r t h e r m o n e t h a t o i t o o L l u t i o n w a s f a v o u n a b t e to t h e c i I i a t e p n o t o z o a i n m i c r o z o o p L a n k t o n , b u t u n f a v o u r a b L e to z o o - p I a n k t o n c o p e p o d s .

0 t h e r f a r m o r e t e n g t h y e x p e r i m e n t s w e r e c o n d u c t e d i n t h e U n i t e d S t a t e s f r o n 1 9 7 6 , i n t h e e m e r g e d e n c L o s u r e s o f t h e I I E R L L a b o r a - t o l i e s / o n b o t h p e t a g i c a n d b e n t h i c c o m r n u n i t i e s . T h e m o s t r e m a n - k a b L e r " e s u l t o f t h e s e L o n g - t e r m s t u d i e s o n t h e e f f e c t o f o i L p o t I u t i o n o n t h e i n t e r a c t i o n b e t t t e e n p e L a g i c a n d b e n t h i c c o m m u - n i t i e s w a s t h e p r o g r e s s i v e d e c r e a s e , a f t e n a L a t e n t p e r i o d o f 1 t o 2 m o n t h s / i n t h e p o p u l a t i o n s o f a L L t h e b e n t h i c m e t a z o a . T h i s m e a n t a r e d u c t i o n i n t h e f i L t r a t i o n a n d g r a z i n g r a t e s o f t h e s e p o p u t a t i o n s a n d c o n s e q u e n t L y a n i m p o r t a n t i n c r e a s e o f p h y t o p l a n k t o n i n t h e e c o s y s t e m s tr e a t e d . T h e r e s u t t s o b t a i n e d f r o m t h i s t y p e o f c o n t r o L t e d e c o s y s t e m s u g g e s t t h a t a p r o L o n g e d a d d i t i o n o f h y d r o c a r b o n s c a n h a r m a n d d e s t r o y t h e e s t u a r i n e b e n t h i c f a u n a , d u e t o t h e v e r y p r e s e n c e o f t h e s e h y d r o c a r b o n s , e v e n w h e n t h e w a t e r c o L u m n a p p e a r s p a r t i c u L a r L y p r o d u c t i v e .

Dans la mer, les ph6nomdnes importants du point de vue biologique

s o n t m a s q u 6 s p a r d e s 6 v 6 n e m e n t s p h y s i q u e s ; 1 ' o c 6 a n o l o g u e d u f a i t d e s m o u v e m e n t s d e I a m e r , n ' e s t j a m a i s c e r t a i n d e p r 6 l e v e r d e u x f o i s d e s u i - t e d a n s l a m 6 m e r n a s s e d ' e a u - L ' i - s o l e m e n t d ' u n e m a s s e d ' e a u f o u r n i t A I ' e x p 6 r i r n e n t a t e u r I a c e r t i t u d e d ' 6 t u d i e r I ' 6 v o f u t i o n d ' u n m 6 m e s y s - t d m e .

O n a d o n c 5 t 6 c o n d u j - t d i s o l e r c e r t a i n e s p o r t j - o n s p l u s o u r n o i n s 6 t e n d u e s d u m i l i e u m a r i n d a n s d e s e n c e i n t e s i r n m e r g 6 e s ( f i g u r e 1 ) o u 6 m e r g 6 e s ( f i g u r e 2 ) . D a n s c e d e r n i e r c a s , i l n e s ' a g i t p l u s d ' u n e s i m - p l e d 6 l i m i t a t i o n d u m i l i e u n a t u r e l , m a i s d e l a r e c o n s t i t u t i o n a t e r r e d ' u n 6 c o s y s t d m e l i t t o r a l , a v e c d e I ' e a u e t d e s s 6 d i r n e n t s . A c t u e l l e m e n t l e s 2 t y p e s d ' i n s t a l l a t i o n l e s p l u s p e r f o r m a n t s s o n t n o r d - a m 6 r i c a i n s

l f i a r r r o c I a + ) \

U n d e s a v a n t a g e s m a j e u r s d e s 6 c o s y s t d m e s a q u a t i q u e s c o n t r 6 l 6 s e s t q u e , p o u r I a p r e r n i d r e f o i s , n o u s s o m m e s c a p a b l e s d ' 6 t u d i e r l e s i n t e r - r e l a t i o n s e n t r e f a c t e u r s p h l z s i c o - c h i r n i q u e s ( t u r b u l e n c e , 6 c l a i r e m e n t , c o n c e n t r a t i o n s e n n u t r i m e n t s , e t c , ) e t r 6 s e a u x t r o p h i q u e s ( v 6 g 6 t a u x , h e r b i v o r e s e t c a r n i v o r e s ) d a n s u n m 6 r n e s y s t d m e , y c o m p r j - s - c e q u i e s t 1 ' a s p e c t l e p l u s i m p o r t a n t - Ia possibilit6 d e d 6 t e r m i n e r l e s c o e f f i -

Basszns de sirruLation et poLLution pdtt'oli)re

Portique

Collae d€ flottriron

68 m3

Tuyru @llactcut

Figure 1

I n s t a l L a t i o n d e L A p e C . E . P . E . X . ( C o n t r o l l e d E c o s y s t e n P o p u l a t i o n s Erperiment). Pt'emidre inrnersion en 7974 sur La c6te ouest du Canada (diondtre : 10 mAtres ; profondeur : 30 mDtt'es ; DoLume utile : 7 300 m3 . Chaque ence'tnte contlent une coririrtlr,av:'e p6Iagique

c i e n t s b i o l o g i q u e s r e l a t i f s d I a c r o i s s a n c e , I a m o r t a l i t 6 , I a p r 6 d a t i o n , 1 a r 6 9 r 6 n 6 r a t i o n d e s 6 I 6 m e n t s n u t r i t i f s , e t c . G r a c e d c e s s y s t d m e s , I ' e x - p 6 r i m e n t a t i o n d e v i e n t a p p l i q u a b l e d d e s r 6 s e a u x t r o p h i q u e s c o m p l e t s . I I v a d o n c 6 t r e p o s s i b l e d e p e r t u r b e r l e s y s t d m e , s o i t o a r 1 ' a d d i t i o n d e n e t i t e s d u a n j ' i f 6 s Y q s r r u r u v J d e n n l l r r a n f q n i f n a r m a n i p u l a t i o n d e o a r a m d t r e s t e l s q u e l a t u r b u l e n c e , 1 ' 6 c l a i r e m e n t , l e s c o n c e n t r a t i o n s e n n u t r . i m e n t s

( r 6 a l i s a t i o n d ' u n e 1 6 s u r g e n c e c 6 t i A r e a r t i f i c i e l l e p a r e x e m p l e ) e t d ' 5 - t u d i e r l e s e f f e t s d e c e s p e r t u r b a t i o n s . G r A c e i d e t e l s t r a i t e m e n t s i 1 d e v i e n d r a p o s s i b l e d e d i s t i n g u e r I e s e f f e t s i r n p u t a b l e s a u x a c t i v i t 6 s h u m a i n e s d e s e f f e t s c l i m a t i q u e s d ' o r i q i n e n a t u r e l l e .

il

i * o

;s

3 , f i

F14ure 2

fnstallation d,e tupe 1,4.n.R.L. (Mat"lne Ecosgstems Reseaz'ch Laboratory).

En fonctionnement deouis 7976 sut: La c6te est des Etats-Unis d. L'em- bouchure de La baie de llarraqansett (PLLode-IsLand,). LtinstaLlation comprend 74 cuDes (niandtre -:

2,5 m ; ptofondeuv, : 5 n ; ooLume u t t L e : 1 3 r n ' ) . D a n s c h a c u n e d ' e L l e s , u n b a c d d p o s d s u r L e f o n d

contient dr,L s,idiment sur 30 cn dtdpaisseuv,. IJn brassage oev'tical est assurd par un agitateur central ; L'enceinte est r:at,courue par un cou nt dteau (300 nL/min) qu't pezmet un renouuellement total tous Les 0 jours. A,ttr'e La communautd p6latique incLuse dans Les 13 rnj dteau, une comnunaut6 benthique est ?:tdsente dans Le s,idinent.

L ' r x e N p L r D E L A p o L L U T I o N p E T R O L I E R E

L e s p r e m i e r e s p o l l u t i o n s e x p 6 r i m e n t a l e s p a r h y d r o c a r b u r e s p 6 t r o l i e r s e n e n c e i n t e s i m r n e r g 6 e s o n t 6 t 6 r 6 a l i s 6 e s e n F r a n c e d e 1 9 7 0 5 1 9 7 3 d a n s l a r e t e n u e m a r i n e d 6 l i m i t 6 e p a r l ' u s i n e m a r 6 m o t r i c e d e I a R a n c e

( G A T E L L I E R Et AL., 1 9 7 3 - L A C A Z E , 7 9 1 4 - L A C A Z E E t V T L L E D O N D E N A I D E , 1 9 7 6 \ .

U n p o n t o n f l o t t a n t m a i n t e n a i t l 8 e n c e i n t e s r i g i d e s e n p o l y 6 t y l d n e ' c h a c u n e d ' e l l e s c o n t e n a n t 4 0 0 l i t r e s d ' e a u ( f i q l u r e 3 ) . L o r s d u r e m p l i s - s a g e d e s e n c e i n t e s , I ' e a u 6 t a i t f i l t r 6 e s u r u n e t o i l e e n n y l o n d e 1 8 4 m i c r o m d t r e s d e v i d e d e m a i l l e , c e q u i p e r m e t t a i t d e c o n s e r v e r f e s c e l l r r l e s w 6 o 6 t a l e s n a i s d ' 6 1 i m i n e r r r n e o r a n d e n a r f i c d e s h e r b i v o r e s d u z o o p l - a n c t o n ( c e l u i - c i , a u r a i t t r d s r a p i d e m e n t " b r o u t 6 " l e p h y t o p l a n c t o n d u f a i . t d e s a d e n s i t 6 t r A s 6 l e v 6 e a u m o m e n t d e c e s e x p 6 r i e n c e s ) . L ' 6 t u - d e p o r t a i t d o n c p r e s q u e e x c l u s i v e m e n t s u r I e p r e m i e r m a i l l o n d ' u n e c h a i -

n 6 f r ^ n h i d r r a d n r A c ^ o t r ^ i f 6 m 6 n f n r 5 l i m i n r i r e ( a n c a i n l - a q f l r r F n t n o l -

I u 6 e s , 5 a u t r e s s e r v i r e n t d e t 6 m o i n . L e b u t d e I ' 6 t u d e 6 t a i t d e s i m u l e r u n e m i n i " m a r 6 e n o i r e " p a r d 6 v e r s e m e n t d e p 6 t r o f e e l a s u r f a c e d e I ' e a u d e s e n c e i n t e s .

3 1 4 S c t e n c e s d e L ' e a u 2 , n o s

Bassins de sinulation et pollution pdtv,oliDv'e

ffi ."sil

. . - . " : * : ' * '

flx-.*

Ft'gut:e 3

Station fLottcrnte ALabLie en 1971, dans L'estua'tre de La Rance.

En pdriph,4r,ie, enceintes ir,tnetgdes mmrt,ables et robustes ;

uolume utile 400 Lltres. Chaque enceinte eontient une conmunawLl

p 6 I a g i q u e .

A p r e s c e s e x p 6 r i m e n t a t i o n s d a n s I ' e s t u a i r e d e I a R a n c e o n p o u v a i t f a i r e l e s c o n s t a t a t i o n s s u r v a n t e s :

- un d.6versement de p6trole p r o v o q u e u n e a c t i o n i m m d d i a t e s u r l e p h y t o p l a n c t o n m a r i n ( L A C A Z E , 1 9 1 4 , 7 9 1 8 ) . F a i s a n t s u i t e A u n e p h a s e i n i t i a l - e d e c o u r t e d u r 6 e ( o u e l q u e s j o u r s ) c a r a c t 6 r i s 6 e p a r d e l 6 g d r e s r 6 d u c t i o n s o u a u c o n t r a . i r e p a r d ' i m p o r t a n t e s s t i m u l a t i o n s d e I a p r o - d u c t i v i t 6 , u n e a u g m e n t a t i o n p r o g r e s s i v e d e l a t o x i c i t 6 e n f o n c t i o n d u t e m p s a p p a r a i s s a i t ; u n e s e m a i n e a p r d s I a p o l l u t i o n , o n o b s e r v a i t u n e i n h i b i t i o n p r e s q u e c o m p l d t e d e I ' a c t i v i t 6 p h o t o s y n t h 6 t i q u e d e s c e l l u - l e s e t u n e m o d i f i c a t i o n d e f a s t r u c l u r e d e I a c o r m u n a u t 6 v 6 g 6 t a l e

( a u g r n e n t a t i o n < 1 e s p e t i t e s f o r r n e s f l a g e l l 6 e s d u p h y t o p l a n c t o n , 6 l i m i n a - t i o n d e s d i a t o m 6 e s ) . O r , 1 e s c o m o o s 6 s l 6 g e r s e L v o l a t i l s d u p d t r o l e p r o b a b l e r n e n t r e s p o n s a b l e s d e s e f f e t s i n i t i a u x 6 t a i e n t a l o r s 6 l i m i n 6 s

c l - l a n l r t q o r a n d e n : r t i c d r r n o l l r r a n l - s r 6 f a i t . l i c n n q 6 e p n F m i S S U f I e S

c u ! q y r u r Y l u r r u s P q ! u r s u u l / v L r u q , r s

p o u r t o u r s d e s e n c e i n t e s e x p e r i m e n t a f e s ,

a - F f f a A r r n n e n f a f i o n n r o o r e s s i w e d e l a t o x i c i t 6 6 t a n t o b s e r v S e a t o u t e s I e s p r o f o n d e u r s d e s e n c e i n t e s , o n a 6 m i s I ' h y p o t h d s e q u ' e l 1 e p o u v a i t 6 t r e d u e e I ' a p p a r i t j o n d e p r o d u i t s d e p h o t o - o x y d a t i o n p l u s s o l u b l e s e t p l u s t o x i q u e s q u e l e s h y d r o c a r b u r e s d o n t i l s d 6 r i v e n t " D e s e x p 6 r i e n c e s r 6 a l i s 6 e s u l t 6 r i e u r e m e n t a v e c d i f f 6 r e n t e s c o n d i t i o n s d ' 6 c l a i r e m e n t o n t

confirrn6 fe b.ien fond6 de cette hvpothAse (LAcAzE et VILLEDON DE NAiDE,

r 9 t 6 ) .

D a n s I a m e s u r e o r l l e s n u t r i m e n L s m a j e u r s ( a z o t e e t p h o s p h o r e ) n ' 6 t a i - e n t p a s I i m i t a n L s , a p r d s u n e o h a s e d ' a d a p t a t i o n d ' u n e s e n a i n e , o n n o t a i t 6 g a l e m e n t , d a n s l e s e n c e i n t e s c o n t e n a n t l e p e t r o l e , u n a c c r o i s s e m e n t d e I a m i c r o f l o r e b a c t 6 r i e n n e a c c o m p a g n 6 p a r u n e b a i s s e c o n c o m i t a n t e d e s c o n c e n t r a t i o n s e n o x v q d n e d i s s o u s ( L A C A Z E , 1 9 1 9 ) .

o 1 a S c i e n c e s d e L ' e a u 2 , n o 3

L e p 6 t r o l - e v a d o n c f i n a l e m e n t m o d i f i e r f a c o m m u n a u t 6 n a t u r e l l - e : d 6 c r o i s s a n c e d u p t a n c t o n p h o t o x y n t h 6 t i q u e , c r o i s s a n c e d u b a c t 6 r i o - p l a n c t o n .

D e s e x p d r i e n c e s n o r d - a m 6 r i c a i n e s ( p r o g r a m m e CEpEX : Controlled E c o - s y s t e m P o p u l a t i o n s E x , o e r i n e n t ) r 6 a f i s 6 e s q u e l q u e s a n n 6 e s p l u s t a r d

( 1 9 7 5 ) , p o u r d e s d u r 6 e s d u m 6 n e o r d r e ( 1 F i o i s e n v i r o n ) , m a i s a v e c d e s v o l u m e s d ' e a u b e a u c o u p p l u s i m p o r t a n t s - c e q u i p e r m e t t a i t d ' e x p 6 r i - m e n t e r s u r d e s c h a i n e s a l i m e n t a i r e s p l u s l o n g u e s - c o n f i r m a i e n t l e s r 6 s u r t a t s o b t e n u s e n F r a n c e e t f o u r n i s s a i e n t d e s 6 f 6 m e n t s n o u v e a u x . L e s c h e r c h e u r s ( L E E et TAKAHASHf, , 7977) observaient q u e I a p o f l u t i o n 6 t a i t f a v o r a b l e a u x p r o t o z o a i r e s c i l i 6 s ( t j n t i n n i d e s ) d u m i c r o z o o p l a n c t o n q u i s e n o u r r i s s e n t d e b a c t d r i e s e t d e f l a g e 1 l 6 s - g r o u o e s q u i , o n I ' a v u , s e d 6 v e l o p p e n t a b o n d a m m e n t a p r d s l a p o l f u t i o n p 6 t r o l i d r e - mais, par c o n t r e d 6 f a v o r a b l e a u x c o p 6 p o d e s d u z o o p l a n c t o n . C e s d e r n i e r s ( a d u l t e s , I a r v e s , c e u f s ) , d i r e c t e n e n t s e n s i b l e s a u x h y d r o c a r b u r e s p 6 t r o l i e r s 6 t a i e n t e n o u t r e i n d i r e c t e m e n t t o u c h 6 s p a r 1 ' 6 l i n r i n a t i o n d e s d i a t o m 6 e s q u i c o n s t i t u e n t l - e u r s o u r c e d e n o u r r i t u r e . F i n a l e m e n t , c , 6 t a i t t o u t e l a c h a i n e t r o p h i q u e q u i 6 t a i t n o d i f i 6 e .

D ' a u t r e s e x p 6 r i m e n t a t i o n s , e n e n c e i n t e s 6 m e r g d e s c e t t e f o i s - c i ( f i g u r e 2 ) , p e r m i r e n t d p a r t i r d e 1 9 7 6 l a p o u r s u i t e d e c e s r e c h e r c h e s s u r l a p o l l u t i o n p 6 t r o l i e r e o a r f ' 6 t u d e d 6 t a i 1 1 6 e d e s i n t e r a c t i o n s e n t r e c o m m u n a u t 6 p 6 l a g i q u e e t c o m m u n a u t 6 b e n t h i q u e . p a r t i c u l a r i t 6 i n t 6 - r e s s a n t e q u l p e r m e t t a i t d e s e r a p p r o c h e r d a v a n t a g e d e s c o n d i t i o n s r 6 e l l e s : I ' e a u d e s e n c e i n t e s 6 t a i t o r o g r e s s i v e m e n t r e n o u v e l 6 e .

L r i n t 6 r 6 t n a j e u r d e s e x o 6 r i e n c e s d e t y p e M . E . R . L . ( M a r i n e E c o s y s t e m s R e s e a r c h L a b o r a t o r y ) r 6 s i d e d a n s f e u r d u r 6 e q u i e s t d e I ' o r d r e d e l ' a n n 6 e . P e n d a n t I e s p r e m i e r s r n o i s , l e s c h e r c h e u r s ( p l u s d e 2 0 b l o l o g i s - t e s e t c h i m i s t e s p a r t i c i p d r e n t i c e s t r a v a u x ) n o t d r e n t I e s m 6 r n e s p h 6 n o - m d n e s q u ' e n e n c e i n t e s i r , r m e r g 6 e s m a i s , A b e a u c o u p p l u s l o n g t e r m e , i I s o b s e r v d r e n t I e d 6 v e l o p p e m e n t i m p o r t a n t d e 2 c o m p a r t i m e n t s d e s d c o s y s - t d m e s t r a i t 6 s : p h y t o p l a n c t o n e t o r g a n i s m e s d e I ' i n t e r f a c e e a u - s 6 d i m e n t s

( d i a t o m 6 e s e t p r o t o z o a i r e s c i l i 6 s ) . f l s r a t t a c h d r e n t c e s m o d i f i c a t i o n s a u n e a c t i o n i n d i r e c t e , c e l l e q u i d 6 c o u l e d e L a r 6 d u c t i o n d e s t a u x d e

" f i l t r a t i o n ' r e t d e I ' h r n r r i e a o " r r r o c n A a a c t o u c h 6 e s p a r I a p o l l u t i o n " A i n s i , r a c a o a c i t 6 r r e r i t t r ; ; ; ; ; - ; ; . " ; . - i : ; ; ; e s b e n r h i q u e s e r 6 n i f a u n e d e r a p a r o i ) d e s 6 c o s y s t d m e s t r a i t 6 s p a s s a i t d e 1 0 O O O a 1 0 0 0 l i t r e s p a r j o u r . U n a s p e c t p l u s s u r p r e n a n t c o n c e r n a n t c e s d e u x c o m p a r t i m e n t s e s t q u e , b i e n q u e s o u n i i s simultan6ment a u n s t r e s s e t a u n e p r 6 d a t i o n d 6 c r o i s s a n t e , i 1 s p r 6 s e n t e n t u n e d i v e r s i t 6 p l u s g r a n d e q u e c e l l e d e s c o m p a r t i n e n t s 6 q u i v a l e n t s d e s e n c e i n t e s n o n p o l f u 6 e s . C e s r 6 s u l t a t s 6 t a i e n t a b s o l u m e n t i m p r 6 v i s i b l e s c a r o n c o n s i d d r e g 6 n 6 r a l e m e n t q u r u n 6 t a t d e s t r e s s o u q u ' u n e p r 6 d a t j o n d d c r o i s s a n t e d j m i n u e n t l a d i v e r s i t 5 b i o l o g i q u e ( V A R G O et HUTCHINS, I9B2) .

L e f a i t l e p l u s m a r q u a n t d e c e s e x p 6 r i e n c e s e s t I a d d c r o i s s a n c e p r o - g r e s s i v e , a p r d s u n t e m p s d e l a t e n c e d e 1 d 2 m o ) - s , d e s p o p u t a t i o n s d e t o u s l e s m 6 t a z o a i r e s d u b e n t h o s ( E L i q c R E N e t a L . , 1 9 8 0 ) . L ' a n a l y s e c h i r n i - q u e n o u s r 6 v d f e ] - e s c a u s e s d e c e t t e a c t i o n s 6 v d r e s u r 1 a f a u n e b e n t h i q u e . E n e f f e t , p a r u n e adsorption s u r I e m a t 6 r i e l p a r t i c u l a i r e u n e f r a c t j - o n c o n s i d 6 r a b l e d u p 6 t r o t e a t t e i n t r a p i d e m e n t I a s u r f a c e d u s 6 d i r n e n t ( 5 0 %) d a n s l e q u e l i l p 6 n d t r e j u s q u ' A 5 c m d e p r o f o n d e u r p a r I ' a c t i o n d e s p r o -

c e s q l r q b h w q i o t r c q e t h i n l n a i n r r a c T . i i l n r 6 c a n l - e r 1 n l - ^ 1 r v d a h i n d S a r e ^ a -

| ' r v ! t r L r r

t i o n p e u 6 1 e v 6 , p u i s q u e 1 0 a 2 0 z d u p 6 t r o l e a t t e i g n a n t l e s s 6 d i m e n t s s o n t e n c o r e p r 6 s e n t s 1 a n a p r d s f a f i n d e I a d e r n i d r e i n c o r p o r a t i o n d ' h y d r o c a r b u r e s .

Bassins de sirm'Llation et polLution pdtrolidre

L e s r 6 s u l t a t s o b t e n u s e n e n c e i n t e s u g g d r e n t q u e I a f a u n e b e n t h i q u e d ' e s t u a i r e r e c e v a n t u n e a d d i t i o n c h r o n i q u e d ' h y d r o c a r b u r e s ( I ' e a u e s t m a i n t e n u e d I a c o n c e n t r a t i o n c o n s t a n t e d e 1 9 0 U g / l i t r e ) p e u t C t r e a l t 6 - r 6 e e t d 6 t r u i t e d u f a i t d e c e s h y d r o c a r b u r e s , m 6 m e q u a n d l a c o l o n n e d ' e a u a p p a r a i t p a r t i c u l i d r e m e n t p r o d u c t i v e .

P r R s p E c r t v e s

T , e s e x n 6 r i e n c e s e n b a s s i n s d e s i m u l a t i o n f o n t a p p a r a i t r e d e s r 6 s u l - t a t s t r e s d i f f 6 r e n t s d e c e u x q u e l ' o n o b t i e n t d a n s l e s c o n d i t i o n s t l e s s t a b l e s e t s i m p l i f i 6 e s d u l a b o r a t o i r e ; c e f u t d ' a i f l e u r s u n d e s m 6 r i - t e q d c c e s e x n F . r i e n c e s d e m e t t r e e n r e l j e f I a g r a n d e s e n s i b i l i t 6 d e s o r g a n i s r n e s a u x f l u c t u a t i o n s n a t u r e l l e s . T o u t e f o i s , l e s r e c h e r c h e s e n e n c e i n t e s n ' e x c l u e n t n u l l e m e n t I ' e x p 6 r i m e n t a t i o n a u l a b o r a t o i r e - bien a u c o n t r a i r e , e l l e s l a s u s c i t e n t . A i n s i d e s o r g a n i s m e s , d e s 6 c h a n t i l l o n s d ' e a u o u d e s 6 d i m e n t p e u v e n t € t r e r e t i r e i s a t o u t m o m e n t d e s e n c e i n t e s e t s o u m i s a u l a b o r a t o i r e i d e s m a n i p u l a t i o n s p l u s d i v e r s i f i 6 e s d a n s l e b u t d e v 6 r i f i e r t e l l e o u t e l l e h y p o t h d s e c o n c e r n a n t d e s v a r i a t . i o n s o b - s e r v 6 e s d a n s l e s ' , p o p u l a t i o n s d e 1 6 f 6 r e n c e " d e s e n c e i n t e s ( R E E V E e L A L . , 1982) .

L a s o m m e d e s d o n n 6 e s p h y s i q u e s , c h i m i q u e s e t b i o l o g i q u e s o b t e n u e s a u c o u r s d e s e x p 6 r i e n c e s e n b a s s i n s d e s i m u l a t i o n , v o i e m o d e r n e d e I ' j - n t e r - d i s c i p l i n a r i t 6 , a 6 t 6 t r e s i m p o r t a n t e d u f a i t d u g r a n d n o m b r e d e s p a r a - m d t r e s 6 t u d i 6 s e t d e I a f r 6 g u e n c e d e s m e s u r e s -

L e s r 6 s u l t a t s l e s p l u s i n t 6 r e s s a r r t s o b t e n u s a v e c c e t t e m 6 t h o d o l o g i e n e c o n c e r n e n t p a s l e s t r a v a u x s u r 1 ' a c t i o n d e s p o l l u a n t s . E f f e c t i v e m e n t ' u n p o i n t d e v u e i m p o r t a n t q u i s e d 6 g a g e d e s e x p d r i e n c e s e n 6 c o s y s t 6 m e s c o n t r 6 l 6 s e s t q u e l e s p l a n t e s e t l e s a n i m a u x s o n t p l u s s e n s i b l e s a u x g r a d i e n t s p h y s i c o - c h i m i q u e s q u ' A ' I ' a p p o r t d e s p o l l u a n t s . E n d ' a u t r e s t e r m e s , c e s e x p 6 r i e n c e s s o n t f t o u t a u m o i n s d a n s u n e p r e m i e r e 6 t a p e ' b e a u c o u p p l u s p r o f i t a b l e s d I ' 6 c o 1 o g i e q u ' d l ' 6 c o t o x i c o . I o g i e m a r i n e . C ' e s t a i n s i q u e I a d e r n i d r e e x p 6 r i m e n t a t i o n d u p r o g r a l n m e C E P E X r 6 a 1 i s 6 e e d u r a n t I ' 6 t 6 1 9 7 8 e n e n c e i n t e d e 1 3 O O m " s ' e s t r 6 v 6 1 6 e p a r t i c u l i d r e m e n t f r u c t u e u s e . A u c o u r s d e c e t r a v a i l , l e s c h e r c h e u r s o n t d 6 m o n t r 6 q u e I e n h r z r n n l : n . t n n d A I ' c n v i r o n n e m e n t c 6 t i e r p e u t 6 t r e d i v i s 6 e n 4 g r o u p e s f o n c t i o n n e l s : p e t i t e s d i a t o m 6 e s a p o u s s 6 e r a p i d e , g r a n d e s d i a t o m 6 e s i . c r o i s s a n c e l e n t e , m i c r o f J - a g e l 1 6 s , g r a n d s d i n o f l a g e l 6 s ( p a r t i c u l i d r e m e n t l e q p q n A c e s o u i f o r m e n t l e s p o u s s 6 e s p h y t o p l a n c t o n i q u e s t o x i q u e s p r o d u i - s a n t l e s m a r 6 e s r o u g e s ) ( D A V I S , l 9 A 2 ) . I 1 e s t p o s s i b l e ' p a r m a n r p u r a - t i o n d e s c o n c e n t r a t i o n s e n n u t r i m e n t s , d e l a l u m i E r e o u d u b r a s s a g e , d e s 6 l e c t i o n n e r l , u n o u I ' a u t r e d e c e s g r o u p e s f o n c t i o n n e l s . c e q u i v e u t d i r e q u ' u n c o n t r d . z e d u d 6 v e l o p p e m e n t d e s p o p u l a t i o n s p h y t o p l a n c t o n i q u e s 6 t a i t o b t e n u .

L a p r o c h a i n e 6 t a p e s e r a d e d S v e l o p p e r u n c o n t r 6 l e d e s n i v e a u x t r o p h i - q u e s p l u s 6 l e v 6 s ( h e r b i v o r e s p a r e x e m p l e ) , c e q u i n ' i p a s e n c o r e p u € t r e o b t e n u . N 6 a n m o i n s , c e r t a i n s a u t e u r s o n t t e n t 6 d ' 6 t a b f i r u n l i e n e n t r e I a p h o t o s y n t h e s e e t l a p r o d u c t i o n d e p o i s s o n . u n e f f e t c l i m a t i q u e n a t u r e l ,

i n ' l r r < f n r l - o r a i q o n 1 ' - ^ i ^ h ^ + i ^ n z i r r r n - ^ l l U a n t a I ' e a u d ' U n e e n c e i n t e ,

u y r u J q u J u l r e u r v r I

c o n d u i r a d d e s t r a n s f o r m a t i o n s r a d i c a f e s e n b o u t d e c h a i n e t r o p h i q u e . A i n s i , l , 6 l i m i n a t i o n d e s d i a t o m 6 e s e n d 6 b u t d e c h a i n e s e r 6 p e r c u t e r a s u r l e s c o p 6 p o d e s q u i s , e n n o u r r i s s e n t p u i s , a p r d s q u e l q u e s m a i l l o n s t r o p h i - q u e s , s u r l e s p o i s s o n s ( f i g u r e 4 ) . P a r c o n t r e , u n d 6 v e l o p p e m e n t i n i t i a l

S c i e n c e s d e L t e a u 2 , n o 3

_ ) ( \ ( _

%N

E N C E I N T E I M M E B G E E

ligur.e 4

Altdration dtune chatne trophique d, La sulte d'une falble polLution.

Lorsque Le milieu est po11u6, La chatne trophique A est fat;ot:isde au ddtrinent de La chatne B (dtaprds LACAZE, 1979, 1980)

d e m i e r o - f l a c e l l 6 s - i n d u i t y g t v ^ L I u y l L y u ! a g u J v l ln a r e y c m n l e n a r I r : d - i n n c t i o n d ' r r n e t f d s f a i -

b l e d o s e d ' h y d r o c a r b u r e s , p o u r r a f a v o r i s e r a p r d s q u e J - q u e s m a i l l o n s t r o - p h i q u e s , u n e i m p o r t a n t e f o r m a t i o n d e m 6 d u s e s e t d e c t 6 n o p h o r e s ( G R E V E e t P A R S O N S , 1 9 1 1 ) -

L a n 6 c e s s i t 6 d e t e l l e s e x p 6 r i - e n c e s s e f e r a i n 6 l u c t a b l e m e n t s e n t i r d a n s f ' a v e n i r , a u s s i b i e n d u -ooint de vrue de Ia compr6hension des pro- c e s s u s 6 c o l o g i q u e s f o n d a m e n t a u x q u e d e c e l u i d u d e v e n i r e t d e s e f f e t s d e s p o l l u a n t s s u r d e s 6 c o s y s t d m e s q u a s i n a t u r e f s e t s e m i - c o n t r 6 1 6 s .

R E r E n r r u c r s B r B L r o c R A p H r o u E S

I

I

-

BI

D A V I S C . O . , I n , , M a r i n e m e s o c o s n s , , , G R I C E G . D . a n d R E E V E M . R . , e d i t o r , S p r i n g e r - V e r 1 a g , 1 9 8 2 , p . 3 2 3 .

E L M G R E N R . , V A R G O G . A . , G R A S S L E J . F . , G R A S S L E J . P . , H E I N L E D . R . , I , A N G L O I S G . , V A R C O S . L . " M i c r o c o s n s i n e c o l o g j c a l r e s e a r c h " , c R f E S y J . p . , E d i t o r , U . S . T e c h n i c a l I n f o r n a t i o n C e n t e r , 1 9 9 0 , 7 7 9 p -

G A T E L I I E R C . , O U D I N J . L . , F U S E Y P . I L A C A Z E J . C . , P R I O U M . L . , P r o c . J o l n t

Conf, on Prevention and Control of OiI

S p i l l s , 1 9 7 3 , 4 9 7 p .

G R E V E W . , P A I I S O N S T . R . , H e l g o l m d e r L . / i s s . M e e r e s u n t e y s , 1 . 9 7 ' 7 , 3 0 , 6 6 6 .

L A c A z E J . c . , I 4 a r . P o L L u t . B u . L L . , 1 9 7 4 , 5 , 1 5 3 .

Basslns de simulation et poLLution a6tt'olidt'e

R 6 r E n r r u c r s B I B L I o G R A P H I a U E S

L A C A Z E J . C . , T h d s e D o c . S c i . N a t . , 1 9 7 8 , 4 9 6 p .

r , A c A z E J . c . , A c e a n i s , 1 9 ' 7 9 , 4 , 4 2 3 . L A C A Z E J . C . , " L a p o l l u t i o n p 6 t r o l i d r e e n n i l i e u m a r i n " , M a s s o n 6 d i t e u r , 1 9 8 0 , 1 1 8 p .

r A c A z E J . c . , v T L L E D o N n e n a i u E o . , y a r ' P o L L u t . B u L L . , 1 9 7 6 ' 1 , 7 3 .

L E E R . F . ' T A K A H A S I { I M . , R A P P ' P . - V . R E U N . c o n s . I n t . E x p l o r . l t l e t , 1 9 1 7 , L ' 7 f ' ! 5 O '

R E E V E M . R . , G R I C E G . D . , H A R R I S N . P . ' I N

" M a r i n e m e s o c o s n s " , G R I C E G . D . a n d R . E E V E M . R . e d i t o r ' S p r i n g e r - V e r I a g , 1 9 4 2 ,

p . 3 9 0 .

V A R C O G . A . , H U T C H I N S M . , A L M Q U I S T G . ' M a " i n e e n ' i T a n . R e s . , I 9 a 2 , 2 4 5 -