La biosurveillance active à l'aide de l'amphipode Gammarus fossarum : optimiser et élargir la liste des substances d'intérêt à rechercher - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Rapport Année : 2023

Active biomonitoring with the amphipod Gammarus fossarum: optimisation and extension of the list of substances of interest to be monitored

La biosurveillance active à l'aide de l'amphipode Gammarus fossarum : optimiser et élargir la liste des substances d'intérêt à rechercher

Résumé

Développé par INRAE, l’encagement in situ de gammares (Gammarus fossarum) est utilisé par les agences de l’eau depuis 2018 pour le suivi de la contamination chimique et a été déployé aujourd’hui sur plus de 400 stations. Cet outil de biosurveillance active permet d’une part, de répondre aux exigences de la DCE via l’analyse de substances prioritaires et d’autre part, de caractériser la contamination biodisponible des milieux via le suivi d’une liste plus large de substances. Toutefois, mis à part les 76 substances prioritaires, cette liste composée aujourd’hui de plusieurs centaines de substances chimiques résulte principalement du savoir-faire analytique des laboratoires prestataires. Par conséquent, cette liste : i) ne questionne pas la capacité des gammares à accumuler ou pas ces substances et ii) ne représente pas la diversité des usages des substances rejetées dans les milieux aquatiques. En 2022, plus de la moitié des substances recherchées n’ont jamais été quantifiées. L’objectif de ce travail était de proposer une démarche scientifique visant à définir une liste de substances d’intérêt à rechercher dans les gammares encagés afin de rendre plus efficiente la biosurveillance actuelle. Il s’agissait d’une part, d’optimiser la liste des substances suivies actuellement en focalisant sur les composés ayant une fréquence de quantification (FQ) élevée et d’autre part, d’élargir la liste à des substances émergentes et d’usage actuel dont la probabilité d’être quantifiées est forte. Il n’existait pas de méthodologie type permettant de prioriser les substances à aller rechercher dans le biote, et notamment dans le gammare, à des fins de diagnostic de la contamination biodisponible. Une méthodologie propre a donc été développée, en se basant sur le cadre proposé par le réseau NORMAN à l’échelle européenne et par le comité d’experts national pour la priorisation des micropolluants aquatiques (CEP) en France. Cette méthodologie s’est appuyée sur l’exploitation des données issues d’une part, de la surveillance mise en œuvre par les agences de l’eau avec l’outil gammare et d’autre part, de la littérature scientifique (132 études exploitées). Elle a consisté à (i) bâtir trois jeux de données autour d’une liste de substances candidates ("Liste des substances", "Caractéristiques des substances" et "Fréquences de quantification") et (ii) concevoir une démarche de classement des substances. La démarche de classement, basée sur un arbre de décision, a consisté en premier lieu à discriminer les substances d’intérêt (pertinentes à rechercher dans le gammare) des substances exclues (non pertinentes) à partir des données de FQ disponibles dans le biote (gammare, autres invertébrés et poisson). A défaut de données biote suffisantes, les données dans le sédiment et les paramètres physico-chimiques (facteur de bioconcentration -BCF- et log Kow) ont été exploités pour discriminer les substances de statut intermédiaire, entre les "matrice biote pertinente", pouvant être recherchées dans les gammares en complément des substances d’intérêt et les "matrice biote non pertinente". Le critère « FQ » a été appliqué selon deux scénarios : « FQ ≥ 10 % » (scénario 1) ou « FQ ≥ 20 % » (scénario 2). Une liste de 1 751 substances candidates a été établie, couvrant un large éventail d’usages et de familles chimiques. Selon le scénario 1, le classement se compose de 327 substances d’intérêt (dont la FQ biote est ≥ 10 %), 137 substances exclues, 100 substances de "statut intermédiaire–matrice biote pertinente" et 1 035 substances de statut non défini. Le scénario 2, plus contraignant, aboutit à 235 substances d’intérêt (FQ biote ≥ 20 %), 150 substances exclues, 82 substances de "statut intermédiaire–matrice biote pertinente" et 1 142 substances de statut non défini. Les données issues de la surveillance des agences de l’eau avec l’outil gammare sur la période 2020-2022 révèlent que seules 58 substances (sur 339 substances suivies) ont une FQ supérieure ou égale à 10 % sur au moins un des grands bassins hydrographiques, mettant en évidence l’importance de ce travail pour améliorer l’efficience de la surveillance. Une des sorties de ce travail permet de proposer une liste actualisée de substances à rechercher en biosurveillance dans les gammares encagés, contenant les substances "obligatoires" (à suivre dans le biote au titre de la DCE) et les substances d’intérêt. Cette liste actualisée repose sur 427 substances dans le scénario 1, dont 230 substances nouvelles par rapport à la liste actuelle, ou 335 substances dans le scénario 2, dont 160 substances nouvelles. L’utilisation de cette nouvelle liste permettrait de rechercher une plus grande diversité de substances, appartenant notamment à des familles peu voire pas suivies aujourd’hui comme les pharmaceutiques, les produits de soin personnel, les terres rares et les drogues. Elle permettrait également de surveiller des substances d’usage plus contemporain pour lesquelles des leviers d’action existent, tels que les nouveaux retardateurs de flamme bromés ou divers phytopharmaceutiques. Enfin, l’élargissement aux substances de "statut intermédiaire – matrice biote pertinente" inclurait une centaine de contaminants émergents pour lesquels peu de données d’occurrence dans le biote sont disponibles à ce jour, dont une 20aine de substances de la famille des produits de soin personnel.
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hal-04567636 , version 1 (03-05-2024)

Licence

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Identifiants

  • HAL Id : hal-04567636 , version 1

Citer

Vivien Lecomte, Marina Coquery, Cecile Miege, Olivier Geffard. La biosurveillance active à l'aide de l'amphipode Gammarus fossarum : optimiser et élargir la liste des substances d'intérêt à rechercher. INRAE Lyon-Grenoble-Auvergne-Rhône-Alpes; Office français de la biodiversité (OFB). 2023. ⟨hal-04567636⟩
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