Trophic transfert of organochlorine compounds throughout the aquatic food web of the Camargue Biosphere Reserve - a stable isotope approach
Modalités de contamination par les polluants organiques persistants des réseaux trophiques lagunaires. Application de la méthode des isotopes stables
Résumé
As a part of a national biomonitoring project, the principal objective of this study was the determination of bioaccumulation patterns of persistent organic pollutants POPs : organochlorinated pesticides and polychlorobiphenyls within aquatic food webs in the Camargue Biosphere Reserve. The stable carbon and nitrogen isotope analysis, performed on 16 dominant aquatic animal species, confirmed the high complexity of trophic relations, but also their stability determined by constraints related to the natural and anthropic environmental fluctuations. After the detection of all the investigated POPs in all trophic levels, the possible bioaccumulation patterns of the contaminants were analysed. By using the isotopic method, biomagnification process was highlighted for the most persistent pollutants (dieldrin, HCB) but also for Αendosulfan, whose trophic transfer depends on the intensity of the contamination resulting from the biodisponibility of the substance, itself related to the season. For all the other analyzed substances, the bioconcentration directly from water seems to be the dominant way of contamination in a shallow aquatic ecosystem such as the Vaccarès lagoon. Additionally, some biomarkers were validated in situ in relation to the trophic level and the food web structure. The evaluated biochemical indicators failed to demonstrate the existence of a hypothetical "universal biomarker". A synthetic biological parameter of metabolic capacities would represent a considerable asset for such validation. The influence of a chemical or physical disturbance on metabolic allocation of 13C and 15N, supposed stable under given conditions, could be a promising approach.
Associée à une enquête de surveillance de la qualité de milieux aquatiques, cette étude a comme objectifs la détermination du degré et des modalités de contamination par des POPs d'origine agricole (pesticides organochlorés) et industrielle (polychlorobiphényles) des réseaux trophiques aquatiques d'une aire protégée, la Réserve de Biosphère de Camargue. Les analyses des isotopes stables du carbone et de l'azote, chez 16 espèces dominantes d'animaux aquatiques, ont confirmé le haut niveau de complexité des relations alimentaires, mais aussi leur stabilité, par des contraintes liées aux fluctuations environnementales naturelles et anthropiques. Les contaminants recherchés ont été détectés à tous les niveaux trophiques. A l'aide de la méthode isotopique, une bioamplification a été mise en évidence pour les polluants les plus persistants (dieldrine, HCB) mais aussi pour l'Α endosulfan, dont le transfert trophique dépend de l'intensité de la contamination résultant de la biodisponibilité de la substance, elle-même liée à la saison. Pour les autres composés analysés, la voie d'accumulation directe à partir de l'eau semble être la voie principale et dominante en raison, entre autres, des caractéristiques particulières (faible profondeur) de l'étang de Vaccarès. Parallèlement, des biomarqueurs ont été validés in situ en relation avec l'emplacement trophique et la structure du réseau. Les indicateurs biochimiques évalués ont montré l'incohérence du principe d'un « biomarqueur universel ».