Soutenance de thèse de Yannick Bayona (ESE)



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Le mercredi 26 février 2013 à 13h30, dans la salle de cours 1ère année du bâtiment 24 à l'Agrocampus Ouest (65 rue de Saint-Brieuc 35042 Rennes), Yannick Bayona soutient sa thèse intitulée

Le mercredi 26 février 2013 à 13h30, dans la salle de cours 1ère année du bâtiment 24 à l'Agrocampus Ouest (65 rue de Saint-Brieuc 35042 Rennes), Yannick Bayona soutient sa thèse intitulée

Sensibilité des descripteurs structurels et fonctionnels des communautés aquatiques pour l'évaluation du risque environnemental de substances chimiques organiques en mésocosmes lotiques et lentiques

Jury :
- Francesco Pomati (Rapporteur) EAWAG, Zurich, Suisse.
- Bernad Montuelle (Rapporteur) Directeur de recherche, UMR Carrtel, Dijon.
- Véronique Poulsen (Examinatrice) Anses, Paris.
- Hervé Le Bris (Examinateur) Professeur, UMR ESE Agrocampus Ouest, INRA, Rennes.
- Anne Bassères (Directeur) Responsable du service environnement, Total S.A., Pau.
- Thierry Caquet (Directeur) Chef du département EFPA, Directeur de recherche, INRA Nancy.

Résumé de la thèse :
La mise en œuvre d'études en mésocosmes pour l'évaluation du risque environnemental des substances chimiques pour les milieux aquatiques implique l’utilisation de paramètres qui soient sensibles aux toxiques et pertinents d'un point de vue écologique. Ce travail de thèse avait pour objectif de proposer et de tester différents descripteurs, basés sur les caractéristiques taxonomiques (incluant des métriques de bioindication utilisées pour la biosurveillance des milieux naturels) et fonctionnelles (basés sur certains traits biologiques et écologiques) des communautés d’organismes aquatiques (diatomées, zooplancton et macroinvertébrés benthiques), et sur la mesure de processus fonctionnels (niche trophique réalisée, fragmentation de la litière). Des expérimentations ont été réalisées dans des systèmes expérimentaux lotiques (Rivières Pilotes, Total S.A., Lacq) et lentiques (INRA U3E, Rennes) exposés à différentes concentrations de deux substances organiques, un fongicide dithiocarbamate, le thirame, et la fraction miscible des hydrocarbures contenus dans une coupe pétrolière. Une attention particulière a été portée sur la période de post-traitement afin d’évaluer les capacités de restauration des communautés exposées.En mésocosme lotique, les communautés de diatomées ont montré une sensibilité aux différentes expositions, à travers l’analyse de la structure taxonomique et des classes écologiques, suivie d’une restauration durant la période post-traitement. Aucun indice de bioindication n’a permis de révéler la dégradation de ces communautés. Les perturbations en milieu lentique ont permis de mettre en évidence une sensibilité accrue du zooplancton (en termes de structure taxonomique, basée sur l’abondance ainsi que la biomasse et la production secondaire estimées), en comparaison de celle des macroinvertébrés (i.e. thiram) mais aussi une capacité de restauration plus élevée, observée durant la période post-traitement. Les communautés de macroinvertébrés ont montré des différences en termes de sensibilité aux toxiques testés et de capacités de restauration en fonction du système expérimental considéré. Les communautés des mésocosmes lotiques ont une sensibilité plus élevée que celle des systèmes lentiques, mais en revanche une dynamique de restauration plus rapide. Les communautés des mésocosmes lentiques ont semblé moins sensibles à court terme que celles des systèmes lotiques, mais les effets se sont manifestés à plus long terme, suggérant des effets indirects des traitements. Ces différences sont notamment liées aux conditions d’exposition et aux possibilités de recolonisation offertes par les systèmes. Quel que soit le type de mésocosmes considéré, les indices de bioindication se sont avérés non sensibles. Les descripteurs fonctionnels ont permis de mettre en évidence des effets directs et indirects de l’exposition. Des travaux préliminaires sur la caractérisation de la niche trophique réalisée à l’aide de métriques quantitatives basées sur l'analyse des isotopes stables du carbone et de l'azote, ont permis de mettre en évidence des changements de la niche trophique de gastéropodes qui correspondraient à des effets indirects sublétaux. Les résultats obtenus au cours de ce travail ont permis de montrer qu’une meilleure évaluation des risques environnementaux des subtances chimiques en mésocosmes passe par la définition de procédures de tests adaptées au type d'effet analysé (e.g., létal, sublétal, direct, indirect) et aux points de mesure considérés (e.g., structure taxonomique, diversité fonctionnelle, processus écologiques), et par leur mise en œuvre dans différents systèmes expérimentaux afin d'accroître la diversité des situations et des effets mesurables.

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