Étude de la sensibilité des juvéniles de moule perlière (Margaritifera margaritifera) à une contamination métallique, aux nutriments et à la température

Abstract

Margaritifera margaritifera ou la moule perlière est un mollusque bivalve d’eau douce aujourd’hui en danger critique d’extinction en Europe. La pollution environnementale est considérée comme l’un des facteurs majeurs impliqués dans la disparition des populations de M. margaritifera. Cette thèse vise à étudier l’impact d’une contamination métallique (aluminium Al, arsenic As, cadmium Cd, cuivre Cu et nickel Ni) et des nutriments responsables du processus d’eutrophisation (nitrates NO3- et ortho-phosphates PO43-) sur le stade juvénile de M. margaritifera, considéré comme l’un des stades les plus sensibles de l’espèce. Afin d’appréhender les potentiels effets du changement climatique, l’effet de la température a également été étudié. Dans un premier temps, les seuils de toxicité aigüe des différents contaminants et nutriments, ont été déterminés. Les résultats ont montré une grande tolérance des juvéniles à des concentrations en contaminants largement supérieures à celles retrouvées dans l’environnement, et dépendante de l’âge des individus. Les effets des différents facteurs étudiés seuls ou en mélange ont ensuite été évalués lors de tests de toxicité chronique par le biais de plusieurs biomarqueurs : l’expression des gènes, la bioaccumulation des métaux et le comportement des organismes, dont la méthode a été développée dans cette thèse. Au niveau moléculaire, la contamination métallique a révélé un impact sur la modulation des gènes de plusieurs fonctions biologiques comme l’apoptose, la détoxication, la réparation de l’ADN ou encore le métabolisme mitochondrial. De plus, ces travaux ont permis de confirmer la capacité des juvéniles à accumuler ces éléments traces métalliques (ETMs), notamment le Cd, le Cu et l’Al, contrairement à l’As qui s’accumule peu dans les tissus. L’impact des nutriments au niveau moléculaire n’est observé que lorsqu’ils sont étudiés en combinaison et notamment à une température de 22°C, soit 6 degrés de plus que la température moyenne annuelle de la Dronne. L’effet de la température étudiée seule, a montré un impact sur l’expression des gènes en relation avec le stress oxydant et la réparation de l’ADN lorsque les juvéniles sont exposés à une température de 26°C, alors qu’à 21°C, aucune modification n’a pu être observée. L’exposition des organismes à plusieurs contaminants en mélange (As, Cu, Al, NO3- et PO43-) combinée à différentes températures (16, 26 et 30°C) a permis de mettre en évidence l’impact d’une augmentation de la température sur l’expression des gènes du métabolisme mitochondrial, du stress oxydant, de la détoxication et de l’immunité, et sur le comportement des juvéniles, en termes de distance parcourue. Finalement, cette étude a permis d’évaluer la sensibilité des jeunes stades de vie de la moule perlière et d’améliorer nos connaissances sur l’impact de certains ETMs, des nutriments responsables de l’eutrophisation des milieux aquatiques et de la température sur cette espèce, à différentes échelles de l’organisme. Ces travaux suggèrent que l’augmentation de la température causée par le changement climatique, combinée à la présence de contaminants dans les cours d’eau pourrait accentuer le déclin des populations de moule perlière.