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Pesticides et daphnia magna: approches multigénérationnelle et multistress

PHC : Utique
Codes du projet : 15G0904 -- Campus N° 32863VM
Domaine : Agronomie, productions animale, végétale et agroalimentaire
Intitulé : Pesticides et daphnia magna: approches multigénérationnelle et multistress
Porteur(s) : FELTEN Vincent M. BOUMAIZA Moncef, MILLET Maurice M. BOUSSETTA Hamadi, BOUMAIZA Moncef
Date de début : 01/01/2015
Date de fin : 31/12/2017

Les tests normalisés utilisés en écotoxicologie portent généralement sur des organismes sentinelles (daphnies, algues, poissons) et peuvent être des tests aigus ou chroniques donc réalisés sur du court ou du long terme en intégrant plusieurs stades de la vie des organismes (juvéniles, adultes, reproduction). Les réponses des tests aigus se basent essentiellement sur la survie des organismes tandis que celle des tests chroniques se basent notamment sur leur croissance et leur reproduction. De fait, les tests chroniques ont une plus grande capacité prévisionnelle que les tests aigus en ce qui concerne les effets potentiels au niveau des populations. A cet égard, les travaux de Hela Toumi ont permis de mettre en évidence les effets délétères de deux pesticidesconsidérés individuellement, la déltaméthrine et le malathion sur une seule génération de Daphnia magna: survie, croissance, fécondité, anomalies morphologiques, activité de l'acétylcholestérase (Toumi et al., 2013). Toutefois, l'utilisation des résultats issus des tests écotoxicologiques sur les individus ainsi que leurs utilisations à des fins décisionnelles n'intègrent pas de composantes prévisionnelles sur les effets populationnels.Au niveau individuel, Kooijman & Bedaux (1996) ont suggéré une façon d'analyser les données d’écotoxicité aquatique à l'aide d'un modèle mathématique connu sous le nom de dynamique des bilans énergétiques en (éco)toxicologie (DEBtox). L'une des finalités de ce modèle est d'estimer une concentration interne sans effet (NEC: No Effect Concentration), définie comme la concentration la plus élevée à l'intérieur de l'organisme n'ayant pas d'effet observable sur l'organisme d'essai. Au niveau individuel et populationnel, Lopes et al. (2005) ont intégré les deux niveaux d'organisation en combinant le modèleDEBtox et le modèle matriciel de Leslie en travaillant sur Chironomus riparius exposé au methiocarb sur une seule génération. Cependant, le modèle matriciel e Leslie impose de fixer les classes d'âges et donc la structure de la population, avant de faire l'analyse ce qui génère une perte d'information car la structure de la population ne peut être déterminée avant l'expérimentation. Le modèle de projection intégral permet de pallier ce problème en subdivisant la population de façon continue en classe de taille. Dans les écosystèmes naturels, les organismes sont confrontés à des stress multiples, intégrant des cocktails de contaminants. Plusieurs modèles ont été proposés dans la littérature pour identifier et estimer les effets interactifs de plusieurs contaminants(Altenburger et al., 2012; Chèvre & Gregorio, 2013).

Objectifs

Objectifs scientifiquesIl s’agit de développer un nouveau modèle qui intègre d'une part la façon dont les daphnies redistribuent leur énergie dans lesprincipaux processus physiologiques (croissance, reproduction, assimilation, maintien) et d'autre part les conséquences sur lastructure et la dynamique de leur population. Le but de ce modèle est d'estimer les effets de contaminants (deltaméthrine etmalathion) sur les daphnies (D. magna) et de prédire à court et long-terme leurs conséquences sur la dynamique de leurpopulation. Par ailleurs, un second objectif est d'identifier le type d'effet interactif (additivité, synergie, antagonisme) chez D.magna entre deux pesticides (deltaméthrine, malathion) susceptibles de se retrouver ensemble dans le milieu naturel. Ainsi lestravaux proposés permettront d'améliorer les méthodes de prévision du risque écotoxique existantes.ProblématiqueCe projet s'insère dans le "domaine des biotechnologies végétales et des sciences agronomiques", sous-axe "Eau &environnement, gestion de la ressource en eau". Cette étude s’intègre dans un questionnement plus large, qui consiste à i) étudierdans un environnement donné les liens entre les différentes échelles d'organisation (individus, population) pour mieuxcomprendre les effets de la perturbation d'un niveau d'organisation sur un autre, ii) prévenir les risques de vulnérabilité desécosystèmes aquatiques perturbés par plusieurs contaminants.Notre étude vise à modéliser les effets d’un pesticide au niveau individuel et au niveau populationnel puis de faire le lien entre leseffets observés à ces deux niveaux d'organisation biologiques. Ainsi, le modèle que nous allons développer, sera unecombinaison du modèle DEBtox (Kooijman & Bedaux 1996) avec le modèle de projection intégrale (Ellner & Rees 2006). Lemodèle DEBtox permettra de fournir des estimations au niveau individuel, alors que le modèle de projection intégrale est unmodèle de dynamique de populations ayant la souplesse d'intégrer plus facilement la dimension spatiale et certains aspectsbiotiques ou abiotiques. Ces estimations seront utilisées par le modèle de projection intégrale pour prédire la dynamique de lapopulation des daphnies exposées.Enfin dans une seconde étape, un modèle d'analyse statistique sera développé en s'appuyant sur les modèle d'addition et/ou demultiplication d'effets des contaminants pour étudier l'effet interactif entre les deux pesticides précités.

Résultats

NR

Informations supplémentaires

NR

CNRS - UMR 7360/Université de Lorraine

Partenaire français
Metz/Nancy
http://www.univ-lorraine.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire Interdisciplinaire des EnvironnementsContinentaux LIEC


Responsable(s)
Vincent FELTEN - Laboratoire LIEC - Metz/Nancy - Tél : 0387378656 - Email : vincent.felten@univ-lorraine.fr

Université de Carthage

Partenaire tunisien
Tunis
http://www.ucar.rnu.tn/Fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Groupement de Recherche d’HydrobiologieLittorale et Limnique - Laboratoire de Biosurveillancede l'Environnement GRHLL


Responsable(s)
Moncef BOUMAIZA - Laboratoire GRHLL - Tunis - Tél : 21672590717 - Email : boumaizamoncef@yahoo.fr

Université de Strasbourg

Partenaire français
Strasbourg
https://www.unistra.fr/index.php?id=accueil

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie

l'Environnment et la Santé ICPEES


Responsable(s)
Maurice MILLET - Laboratoire ICPEES - Strasbourg - Tél : 0368850422 - Email : millet@illite.u-strasbg.fr

Ecole Supérieur d'Horticulture

Partenaire tunisien
Chott-Mariem
http://www.isa-cm.agrinet.tn/default1.php

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire de Biochimie et de ToxicologieEnvironnementale LBTE


Responsable(s)
Hamadi BOUSSETTA - Laboratoire LBTE - Chott-Mariem - Tél : 21673348544 - Email : hamadi.boussetta@laposte.net

Aucune

- These - En cours
Par : NR NR
Début de thèse : 01/01/2015
Présenté le : 01/01/2019
A : NR
Co-directeurs :
Non renseigné

    Conférences et séminaires

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    Du : 01/01/2016
    Au : 01/01/2016
    Participants :
    NR

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01