Spéciation de l`arsenic chez les mollusques du Saint-Laurent

Rôle des
Rôl
d bivalves
bi l
dans
d
les
l
modèles de transfert
trophique
Émilien Pelletier
ISMER/UQAR
Élé
Éléments
t de
d cette
tt présentation
é
t ti
z
z
z
Les modèles trophiques en milieu marin
Le cas du TBT
Travaux avec Mytilus edulis
Les approches en écotoxicologie
marine
i
Nécessité
Né
ité d
de simplifier
i lifi ett d
de modéliser
déli
pour comprendre un devenir
z Approche des modèles
z
z
z
z
Modèles d’écologie trophique (Ecopath & EcoSim)
Modèles heuristiques (systèmes dynamiques nonlinéaires avec mécanismes de rétroaction)
M dèl empiriques
Modèles
ii
orientés
i té vers l’évaluation
l’é l ti d
de
risques
Approche empirique de type
«patchwork»
t h
k
z
z
z
z
z
Modèle à plusieurs niveaux trophiques;
Espèces déjà bien documentées et facilement
disponibles pour les travaux expérimentaux;
Nécessité d’obtenir des données de vitesse de
transfert: proie ⇒ prédateur;
Déterminer les effets toxiques du transfert entre
les niveaux trophiques;
Possibilité de joindre les différentes pièces en
un seul modèle.
Niveau trophique supérieur
?
BCF – cinétique
i éti
transfert
t
f t
Colonne d’eau
Distribution des HAP
Réponses toxiques
BAF – cinétique transfert
HAP + metabolites
BAF – cinétique transfert
MPS
Colonne d’eau
BCF
Biotransformation
metabolites
BSAF
Cinétique transfert
Réponses toxiques
Carbone
organique
Eau porale
Black carbon
Sediment
Biodiponibilité – sorption/desorption
Et le
l ttributylétain
ib t lét i (TBT) arriva!
i !
z
z
z
z
Biocide puissant ajouté à la peinture des navires pour
réduire les salissures depuis 1978.
Hautement immunotoxique pour l’ensemble des
espèces
è
aquatiques,
ti
iincluant
l
t lles mammifères.
ifè
Maintenant détectable partout où des bateaux peuvent
se rendre.
Moratoire IMO (International Maritime Organization)
pas encore signé par le Canada
Le tributylétain
(C4H9)3Sn+
+
+
Hydrophobe
CONTEXTE ENVIRONMENTAL
TRIBUTYLétain (TBT)
Bu3Sn+
(TBT)
> Bu2Sn2+
(DBT)
> BuSn3+ (MBT)
Debutylation
Toxicité
Contamination à long terme et
q p
pour les écosystemes
y
marins
menace toxique
Imposex: 0.8 ng Sn L-1
Interdiction complète des peintures au TBT
en place en janvier 2008 si…
Carte saguenay
Grande-Anse
Port-Alfred
Fjord du Saguenay
Seston
∑BT = 238
EAU
[TBT] = 67
Sébaste
∑BT = 433
[TBT] = 341
Lotte
∑
∑BT
= 125
[TBT] = 74
Vers
∑BT = 289
[TBT] = 163
SEDIMENT
Beluga
∑BT = 375
[TBT] = 98
D
Distribution
u
ubiquiste
C b
Crabe
∑BT = 97
[TBT] = 65
Bivalve
∑BT = 1075
[TBT] = 942
Éperlan
∑BT = 202
[TBT] = 134
C
Crevette
tt
∑BT = 455
[TBT] = 353
Buccin
∑BT = 352
[TBT] = 40
Concombre
∑BT = 345
[TBT] = 204
Sediment
∑BT = 71
[TBT] = 57
Ophiure
∑BT = 219
[TBT] = 132
Unité: ng Sn g-1
Action des butylétains sur
les hémocytes de Mytilus edulis
z
Objectifs:
z
z
z
Examiner l’intégrité des hémocytes pendant une
longue exposition à faibles doses via l’eau;
l eau;
Comparer la toxicité relative du TBT par rapport
au DBT;;
Examiner l’activité des hémocytes dans
l’hémolymphe avec injection de bactéries non
pathogènes
Dommages membranaires
1
50
PER
RCENTAGE
E (%)
40
30
«Nigrosine dye test»
5 pools de 4 moules
150 cellules par pool
20
10
0
2
50
40
30
20
10
0
1 4
11
18
25
32
Challenge Bactérien
1
a
NUMBER OF BACTE
N
ERIA
106
104
TBT
*
*
*
*
*
*
102
1
b
106
104
*
*
DBT
*
*
40
80
*
*
*
*
*
*
102
1
0
5
10
20
DOSES (ng Sn/l)
Moules pré
pré-exposées
exposées 32 jours au TBT
et DBT
Bactéries Listonella anguillarum
injectées dans le manteau.
É
Énumération
des bactéries dans
l’hémolymphe après 0, 4 et 14 jours.
2
a
NUMBER
R OF BACTERIA
( X 100 000)
2
TBT
*
*
*
1
b
ad
d
j
ju
*
0
2
DBT
*
*
*
*
1
0
0
40
Moules adultes (7-8 cm)
et juvéniles (1 cm) pré-exposées
13 jours.
É
Énumération
é ti 6 jjours après
è iinjection
j ti
80
DOSES (ng Sn/l)
MEPS, 236:163-178 (2002)
C
Conclusions
l i
z
z
z
z
Chaque butylétain a affecté tous les
paramètres mesurés.
Modulation des paramètres sous le seuil
de détection dans les tissus.
Effets similaires des 2 butylétains
Immuno-modulation
u o odu a o é
évidente
de e à des
concentrations réalistes des milieux
contaminés.
Rétention des lysosomes
A
0. 25
X
X
0 20
0.
Moules exposées au TBT et DBT
pendant 11 jours aux concentrations
de 1, 3 et 6 ng Sn/litre.
Mesure de la rétention des lysosomes
lysosomes,
de la phagocytose et du nombre
d’hémocytes.
X
0. 15
X
0. 05
B
0. 25
X
optical density
0. 10
0. 20
X
01
0.
15
X
0. 10
X
Résultats:
-Évidence d’une réponse des lysosomes
-Augmentation des hémocytes avec
le TBT seulement et à 6 ng/l.
-Pas d’évidence dans l’activité de
phagocytose des hémocytes.
0. 05
0
1
4
11
TIME (d)
MEPS, vol 236;155-161 (2002)
Conclusions
z
z
z
Immunomodulations causées par 1 ng/l
de TBT ou de DBT en deçà de 4 jours
Le NOEL est donc de ≤1ng/l
Immunotoxicité mesurée à des
concentrations en deçà de la plupart
des concentrations rapportées.
NOEL – Non Observed Effect Level
C
Conclusion
l i
générale
é é l
z
z
z
La moule Mytilus est particulièrement
sensible aux effets immuno-modulateurs des
butylétains.
butylétains
Les bivalves constituent généralement le
premier maillon trophique d’un
d un réseau.
réseau
Peu de prédateurs autres que les astéries ce
qui limite leur utilisation dans les modèles
trophiques.