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01/12/2013

Étude de la pollution chimique dans l'environnement

lu sur :

http://www.lemonde.fr/planete/article/2013/11/18/les-lecons-des-ecosystemes-synthetiques_3515732_3244.html

Les leçons des écosystèmes synthétiques

LE MONDE SCIENCE ET TECHNO | 18.11.2013 à 16h35

A quelle concentration le bisphénol A, perturbateur endocrinien omniprésent dans l’environnement, cesse-t-il d’avoir un effet sur le vivant ? Une étude de l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (Ineris), présentée jeudi 14 novembre à Paris, apporte des éléments de réponse inédits, et montre que les seuils choisis au niveau européen pour définir les concentrations sans effet observé (NOEC) sont probablement trop laxistes.

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Pour parvenir à cette conclusion, l’Ineris s’est appuyé sur un outil expérimental, à mi-chemin entre l’éprouvette et le milieu naturel, le mésocosme. « En laboratoire, on sait tuer des poissons avec des fortes doses chimiques… mais on ne sait pas évaluer l’impact des faibles doses ou travailler sur du long terme, explique Eric Thybaud, écotoxicologue à l’Ineris. D’où le recours à des mésocosmes. » Ces « mondes intermédiaires » qui, depuis les années 1980, permettent de tester l’impact d’une substance, ou d’une modification environnementale, sur un écosystème.

« En général, en écotoxicologie, on commence nos études en évaluant l’effet d’une substance à différentes concentrations sur une espèce, continue le chercheur. Mais l’extrapolation de ce type de résultats à l’échelle de l’écosystème est souvent problématique car, dans le milieu naturel, la substance peut changer de forme ou influencer l’un ou l’autre des maillons de la chaîne alimentaire. » L’impact réel est alors très différent de celui observé en laboratoire. « Une élévation des températures peut engendrer une prolifération bactérienne dans les conditions de laboratoire, mais pas en milieu naturel, notamment parce que les prédateurs des bactéries prolifèrent davantage », continue Francesca Vidussi, une chercheuse à l’université de Montpellier, qui travaille avec des mésocosmes marins. D’où l’intérêt d’étudier le phénomène à l’échelle de l’écosystème.

PARAMÈTRE ENVIRONNEMENTAL

Le faire en milieu naturel n’est pas toujours possible. « Parce qu’il est quand même malvenu de balancer une substance chimique dans la nature pour en observer les effets », continue Eric Thybaud. « Parce qu’on ne peut pas faire varier un paramètre environnemental, comme la température ou la pluviométrie, sur un écosystème trop grand », explique Jacques Roy, directeur de l’Ecotron de Montpellier.

« Parce qu’en milieu marin, les masses d’eau bougent et que, dans ces conditions, il est difficile de suivre l’évolution d’une population », souligne Francesca Vidussi. Les chercheurs ont donc mis sur pied des mésocosmes, dans certains cas, des bouts d’écosystèmes naturels mis sous cloche et laissés, ou non, dans leur environnement d’origine ; dans d’autres, des écosystèmes simplifiés et placés dans des conditions naturelles.

C’est cette dernière voie qu’a choisie l’Ineris. « Le principal avantage de cette approche, c’est que l’on connaît très précisément l’historique de l’écosystème étudié », note Eric Thybaud. Créé en 1995, le dispositif à mésocosmes de Verneuil-en-Halatte (Oise) permet d’appréhender l’effet d’une substance chimique sur un écosystème d’eaux vives. Il est fait de douze canaux longs de 20 mètres, parallèles, rigoureusement identiques et installés en extérieur. « Un test en mésocosme dure en général un an, continue le chercheur. En novembre, nous remplissons tous les canaux avec la même quantité de sédiments, de l’argile et du sable. Nous mettons ensuite les bassins en eau, nous installons des plantes, des invertébrés et nous attendons que l’écosystème se stabilise. » Comme le ferait tout aquariophile qui se respecte. « En mars, nous ajoutons dans chaque bassin le même nombre de poissons et la substance à étudier aux concentrations souhaitées. »

EXPÉRIENCE SUR LE BISPHÉNOL A

Lors de l’expérience qui, entre 2011 et 2012, a porté sur le bisphénol A, trois canaux ont ainsi été soumis à 1 microgramme par litre de BPA, trois autres à 10 microgrammes par litre de BPA et les trois suivant à 100 microgrammes par litre de BPA, les trois derniers servant de témoins.

Les chercheurs ont alors laissé évoluer le système, prélevant de temps à autre des échantillons d’eau pour connaître l’évolution des populations d’invertébrés ainsi que la concentration réelle en BPA du milieu expérimental. « Nous avons recouvert nos canaux de filets pour que les oiseaux ne viennent pas se repaître de nos épinoches. » Des petits poissons dont le comportement sexuel est sous régulation hormonale et peut donc être affecté par le BPA. Quelques mois plus tard, les chercheurs ont stoppé l’expérience et observé l’effet du bisphénol A sur les différents écosystèmes. « Il apparaît que les végétaux ont du mal à pousser dans les canaux présentant le plus fort taux de BPA », ce qui, d’après le chercheur, n’avait jamais été observé auparavant.

Concernant les invertébrés, une chute significative des populations a été constatée, là encore à 100 microgrammes par litre. Plus intéressant, chez les poissons, des retards de la maturité sexuelle ont été observés dans les environnements titrés à 10 microgrammes de BPA par litre. « Dans ces canaux, la quantité de PBA mesurée était à 5,6 microgrammes par litre, poursuit le chercheur. Cela indique que la NOEC doit se trouver en dessous de 5,6 microgrammes par litre. » Or cette concentration est trois fois inférieure à la NOEC de 16 microgrammes de PBA par litre proposée, en 2003, par l’Europe à partir de tests en laboratoire. « Les tests en mésocosmes montrent que des effets apparaissent à des doses bien plus faibles que ne le laissaient penser les études en laboratoire. »

Pour mémoire, la concentration de BPA classiquement retrouvée dans l’environnement avoisine le microgramme par litre.

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