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Pollution des milieux : l’écotoxicologie microbienne renforce son réseau d’acteurs

Diatomées (micro-algues) © M. Coste / Irstea

16/11/2017

Comment les polluants impactent les micro-organismes et vice-versa ? Quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes ? Voici les principaux enjeux soulevés par l’écotoxicologie microbienne, discipline émergente qui vise notamment à produire des outils d’évaluation du risque et de surveillance de la qualité des milieux, en appui aux gestionnaires. Un 1er congrès international est co-organisé par la Fondation Rovaltain et le réseau francophone EcotoxicoMic, du 21 au 24 novembre 2017 à Lyon.

Peu visibles, les quelques milliards de micro-organismes (micro-algues, bactéries, champignons…) présents dans l’eau, le sol, et l’air sont pourtant essentiels au bon fonctionnement de nos écosystèmes: production primaire, recyclage du carbone, dégradation des polluants, etc. La biodiversité et le rôle écologique de ces communautés sont de mieux en mieux connus grâce à des développements technologiques récents (tels que les approches moléculaires à haut débit), qui ont favorisé l’émergence d’une nouvelle branche scientifique : l’écotoxicologie microbienne. Parce qu’ils s’adaptent rapidement aux contaminants et sont capables de les dégrader, les micro-organismes sont de bons indicateurs d’exposition et d’effets écotoxicologiques. Cette jeune discipline s’attache donc à mesurer leurs réponses aux polluants[1], pour évaluer les risques et impacts associés (perte de diversité biologique, développement d’antibiorésistances, inhibition de fonctions écologiques importantes…), et produire des outils de surveillance de l’état écologique des milieux, et de restauration des sites pollués. Mais le développement d’outils standardisés et leur mise en pratique opérationnelle nécessitent de mettre en commun concepts et savoir-faire et de fédérer les acteurs. Créé à l’initiative d’Irstea et de l’INRA en 2013, le réseau EcotoxicoMic[2] s’y emploie, et renforce aujourd’hui sa dimension internationale.

EcotoxicoMic 2017, congrès d’envergure internationale

Près de 200 ingénieurs, chercheurs, gestionnaires et professionnels représentants une vingtaine de pays sont attendus au 1er congrès international d’écotoxicologie microbienne, organisé après 3 colloques nationaux. Nouvelle étape dans la structuration de cette discipline, il vise à faire le point sur les dernières avancées scientifiques et technologiques, et les besoins des acteurs du terrain. Il s’agit aussi « de proposer des outils et d’identifier de nouvelles pistes pour promouvoir la prise en compte des micro-organismes dans la réglementation associée à l’évaluation des risques et impacts environnementaux » explique Stéphane Pesce, chargé de recherche à Irstea et co-fondateur du réseau EcotoxicoMic. Au programme, 50 interventions seront réparties sur 4 jours, autour :

  • Des impacts des polluants sur les fonctions microbiennes, les interactions entre micro et macro organismes, et les répercussions à l’échelle des écosystèmes
  • Des réponses des micro-organismes en condition multi-stress, dans le contexte de changement global
  • Du développement d’approches innovantes d’évaluation du risque et des impacts écotoxicologiques dans les milieux pollués
  • Du rôle des micro-organismes dans la dégradation des polluants
  • D’un projet de création d’un réseau international d’écotoxicologie microbienne, pour fédérer l’ensemble des acteurs autour des thématiques portées par cette discipline

Vers le développement de bioindicateurs plus spécifiques aux toxiques

« Il y a chez les gestionnaires de l’eau, un véritable besoin d’outils de bioindication plus spécifiques aux contaminants et qui renseignent du fonctionnement des milieux, pour mieux évaluer l’impact de changements de pratiques et de réglementations sur l’évolution de la qualité écologique d’un cours d’eau » précise Stéphane Pesce.

C’est pourquoi une partie des recherches menées en écotoxicologie microbienne à Irstea vise à proposer des approches de bioindication originales. C’est le cas de la méthode PICT[3] (Pollution Induced Community Tolerance) qui mesure les capacités de tolérance des communautés microbiennes d’un milieu pour identifier les contaminants qui, présents en quantité et/ou durée suffisantes, modifient spécifiquement la structure et certaines fonctions assurées par les micro-organismes. Une étude[4] sur le bassin de la Morcille (Beaujolais) a ainsi démontré, à partir de la réponse des communautés structurées sous forme de biofilms (illustration D), que l’amélioration de la qualité chimique de l’eau suite à l’interdiction du diuron en 2008 (substance toxique présente dans un herbicide utilisé en agriculture) avait engendré une nette diminution de la pression toxique associée à cette molécule, confirmant ainsi l’amélioration de la qualité écologique de la rivière. Cette étude menée pendant 3 ans souligne le potentiel des micro-organismes comme indicateurs de l’état écologique d’un cours d’eau.

Pour devenir plus opérationnelles et être adoptées par les gestionnaires, ces approches nécessitent à présent une validation à large échelle. Les scientifiques d’Irstea présenteront plusieurs de leurs travaux, en particulier sur les impacts des polluants sur les fonctions microbiennes dans un contexte multi-stress, afin de favoriser les collaborations internationales et accélérer la mise au point d’outils généralisables. Rendez-vous du 21 au 24 novembre, au centre de congrès de Lyon.

Consulter le site web de l’événement.

En savoir plus

[1] Pesticides, métaux lourds, résidus de produits d’hygiène et de soin, de médicaments…

[2] Le réseau EcotoxicoMic, créé en 2013 par Stéphane Pesce (Irstea) et Fabrice Martin-Laurent (INRA)  rassemble aujourd’hui plus de 130 membres répartis dans 40 laboratoires de recherche publics français, 8 structures privées mais aussi plusieurs laboratoires étrangers (Canada, Suisse, Espagne et Mexique). Il a obtenu en avril 2015 le label RTP (réseau thématique pluridisciplinaire) auprès du CNRS avec le soutien d’Irstea et de la fondation Rovaltain.