La présentation sera donnée dans la session B : Diagnostics de pollution, recherche des effets toxicologiques et éco-toxicologiques
Titre de la communication orale:
Evaluation et surveillance des milieux pollués avec des bioindicateurs : utilisation des organismes pluri-cellulaires les plus abondants dans le sol
Le contexte des analyses biologiques dans les sites et sols pollués :
Dans le contexte des études des sites et sols pollués, la réalisation d’analyses biologiques en complément aux analyses physico-chimiques réalisées classiquement (teneurs en métaux totaux et autres contaminants) peut s’avérer utile. Elles renseignent sur l’état biologique du sol et permettent de mettre en évidence des dysfonctionnements liés à la présence des contaminants ; elles permettent également d’évaluer la performance ou l’efficacité d’un mode de gestion ou bien de mieux définir les conditions d’usage d’un sol dégradé (ex : réaménagement d’une friche en parc urbain) ou d’un sol après traitement. Dans le contexte de contaminations multiples, elles permettent de révéler les effets toxiques cumulatifs de polluants (« effet cocktail ») sur les organismes vivants du sol, effets non révélés par les mesures chimiques de chacun des polluants.
Du résultat de recherche à la proposition d’un service pour la société civile : la nématofaune comme bio-indicateur :
Si les nématodes ont d’abord été utilisés pour caractériser le bio-fonctionnement des sols cultivés, l’usage s’est étendu aux sols pollués dans les années 90/95. Ce bioindicateur s’est avéré fiable, robuste et efficient sur de nombreux sites pollués ayant fait l’objet d’études scientifiques (environ 40 publications internationales sur ce sujet et, en France, Programme ADEME « Bioindicateurs de la qualité des sols »).
En effet, du fait de l’ubiquité des nématodes, de leur grande diversité fonctionnelle et de leur sensibilité aux conditions de leur milieu de vie, la composition de la communauté de ces vers microscopiques est le reflet de l’état biologique du sol. La nématofaune du sol est caractérisée par une méthode normalisée (ISO 23611-4) : les nématodes sont extraits d’échantillons composites de sol de l’ordre de 300g. Les nématodes présents sont identifiés au niveau de la famille ou du genre. Les paramètres obtenus qui servent à réaliser le diagnostic de l’état du sol sont (1) les abondances des différents taxons, (2) les abondances des différents groupes fonctionnels, (3) les indices nématofauniques et de diversité taxonomique.
Un test éco-toxicologique facile à mettre en œuvre en complément aux études de terrain :
La nématofaune des sols est un bioindicateur « in situ » qui rend compte de l’état du sol en intégrant de nombreux facteurs liés à l’historique de la situation étudiée (résultant de données climatiques, anthropiques : tels que les pratiques de gestion, les contaminations : types et fréquence…) : ce qui est mesuré est la résultante de tous ces facteurs potentiellement positifs ou négatifs sur le fonctionnement du sol. Mais, une mesure quantitative de la toxicité du milieu sur les organismes peut s’avérer également être une information importante pour déterminer les effets générés par les contaminants. C’est pourquoi, des tests écotoxicologiques utilisant des nématodes du sol, récemment normalisés (NF ISO 10872, 2010), ont été testés en 2015 sur des sites de référence en France afin de mettre en correspondance les résultats obtenus dans ces tests réalisés au laboratoire avec les résultats de caractérisation des communautés in situ (Projet APPOLINE programme ADEME GESIPOL). L’effet toxique des sols est mesuré sur la croissance et la reproduction du nématode Caenorhabditis elegans, organisme eucaryotique modèle. Des individus juvéniles de C. elegans sont exposés à l’échantillon de sol pendant une période de 96 heures. Dans les témoins, les organismes d’essai peuvent accomplir un cycle de vie complet au cours de cette période. Un effet toxique de l’échantillon environnemental est observé si l’inhibition de la croissance, de la fertilité ou de la reproduction de C. elegans comparé au témoin dépasse une certaine valeur seuil. La toxicité peut être quantifiée par l’intensité de la toxicité en pourcentage d’inhibition.
L’interprétation des résultats facilitée par le développement d’une base de donnée collectant toutes les données existantes : ELIPTO©
ELISOL environnement a développé une base de données d’analyses de la nématofaune des sols qui a pour objectif de centraliser l’ensemble des données d’analyses nématofauniques publiées, complétées par les données concernant le contexte et l’environnement associés à chacune des analyses biologiques : localisation, le climat, la physico-chimie du sol (physico-chimie classique et teneurs en polluants), l’occupation du sol, le mode d’usage des sols, les pratiques agricoles, l’historique du site, etc…
Cette base permet de générer des référentiels d’interprétation des analyses nématofauniques selon le contexte (exemple : parcelles agricoles, sites industriels, espaces naturels…) et selon les cultures / pratiques. L’utilisation de ces référentiels « sur mesure » apportent de la robustesse aux conclusions des analyses nématofauniques nouvellement réalisées et constitue un élément central dans l’amélioration de la pertinence des analyses nématologiques. Actuellement, la base référence les données issues de 40 sites pollués (essentiellement par des métaux : Cu , Pb, Zn…) localisés dans 16 pays différents et est encore en cours de développement.
