Transfert de composés per- et poly-fluorés du sédiment au poisson

Abstract

Dans le contexte du Plan d’actions sur les polychlorobiphényles, des composés per- et polyfluorés ont fait l’objet d’analyses dans la chair des poissons, montrant un accroissement notable des concentrations de plusieurs PFAS à l’aval de Lyon. Les PFAS, composés très persistants, ont un comportement différent des micropolluants hydrophobes « classiques », justifiant de chercher à mieux comprendre leur devenir et leurs voies de transfert dans les réseaux trophiques, le rôle du sédiment dans ce devenir, et les facteurs contrôlant l’accumulation par les organismes. La présente étude visait à mieux comprendre le devenir des PFAS dans le Rhône, et plus précisément de documenter les cinétiques d’accumulation de quelques composés perfluorés pour deux espèces d’invertébrés benthiques (larves de chironome, Chironomus riparius, et gammares, Gammarus spp.), d’évaluer le rôle du sédiment dans le processus d’accumulation, et de reconstituer l’historique de la contamination sur un site à l’aval de Lyon (lône de l’Ile du Beurre) à l’aide d’une carotte de sédiment. Un profil temporel et spatial de la contamination des sédiments a été établi, la contamination de trois espèces de poissons (barbeau fluviatile, Barbus barbus, gardon, Rutilus rutilus, et goujon, Gobio gobio) et de leurs proies par une gamme d’une vingtaine de PFAS a été déterminée, et des essais d’accumulation de ces PFAS au laboratoire à partir du sédiment de l’Ile du Beurre ont été réalisés avec des larves de chironomes et des gammares. Le gardon est généralement moins contaminé que les deux autres espèces, sauf pour l’acide perfluorooctane sulfonique (PFOS). Le barbeau est en général plus contaminé que le goujon, sauf pour le PFOS, le perfluorooctanoate (PFOA), le perfluorodécane sulfonate (PFDS) et l’acide 6:2 fluorotélomère sulfonique (6:2FTSA). L’influence de la taille (proxy de l’âge) sur l’accumulation des composés dominants dans les sédiments de l’Ile du Beurre (acides perfluoroundécanoïque - PFUnDA et perfluorotridécanoïque PFTrDA) n’a pas été mise en évidence. En revanche, pour le PFOS et le PFNA (acide perfluorononanoïque), les barbeaux juvéniles sont plus contaminés que les individus plus gros et plus âgés, ce qui suggère une moindre capacité à les éliminer chez les juvéniles. Le contenu stomacal des barbeaux comprend une forte proportion de gammares, celui des goujons est dominé par les chironomes, ce qui contribue à expliquer les différences de contamination entre espèces. Deux types d’indicateur de bioamplification ont été testés, facteur de bioamplification (BMF) ajusté au niveau trophique pour des couples prédateur-proie constitués de barbeaugammares et goujon-chironomes, et des facteurs d’amplification trophique (TMF), déterminés pour le réseau trophique du barbeau. PFUnDA, PFDoDA (acide perfluorododécanoïque), le PFTrDA, PFOS et FOSA (perfluorooctane sulfonamide) sont clairement bioamplifiés chez le barbeau. Chez le goujon, les mêmes composés, plus PFOA, PFNA, PFHxS (acide perfluorohexane sulfonique) et PFDS sont également bioamplifiés. Les BMF tendent à augmenter quand le nombre de carbones perfluorés des composés augmente. Lors de tests en laboratoire, l’accumulation et l’élimination des PFAS du sédiment de l’Ile du Beurre sont rapides chez le chironome, et plus lentes chez le gammare où l’état stable n’était pas atteint en 21 jours. L’hypothèse d’une dépendance à la concentration, ou transport actif de ces composés lors de l’accumulation, a également été examinée chez le chironome à l’aide d’un test sur sédiment enrichi. Si ce mécanisme ne peut être exclu pour le PFTrDA, il n’explique pas mieux l’accumulation que la diffusion simple. L’accumulation, chez le chironome et le gammare, est plus importante pour les composés à longue chaîne perfluorée (C8), notamment en raison de cinétiques d’élimination plus lentes, notamment chez le gammare.