lisa atwell, keith a. hobson, and harold e. welch, 1998 virginie maes laurence maurel ue 39:...
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Lisa Atwell, Keith A. Hobson, and Harold E. Welch, 1998Lisa Atwell, Keith A. Hobson, and Harold E. Welch, 1998
Virginie MAES
Laurence MAUREL
UE 39: Fluctuations et perturbations des écosystèmes marins, naturelles et anthropiques
Définitions:
Bioamplification: transfert et amplification biologique de polluants à l'intérieur de
biocénoses contaminées
Bioaccumulation: accumulation de contaminants directement depuis le milieu
ambiant jusqu'à des niveaux supérieurs
Introduction
Objectifs :
- relation entre 15N et les concentrations en mercure- bioaccumulation en fonction de l'âge? (Mya truncata et Phoca hispida )
112 individus
27 espèces
11 sp. d'invertebrés2 sp. de poissons8 sp. d'oiseaux marins2 sp. d’OdontocètesMorse Odobenus rosmarus Ours Ursus maritimus
Echantillonnage
Collectes entre 1988 et 1990
Hobson & Welch 1992
N
Résultats obtenus
Les vertébrés montrent
plus de variations dans
leurs tissus par rapport
aux invertebrés.
Bioamplification vérifiée:
[Hg] quand 15N
Forte variabilité dans la concentration en mercure entre les oiseaux marins
5 0.75 ± 0.23
6 1.93 ± 1.14
4 1.79 ± 0.78
4 1.86 ± 0.68
1 0.33
3 0.38 ± 0.02
3 0.83 ± 0.21
6 1.57 ± 0.65
Larus hyperboreus
Uria lomvia
Rissa tridactyla
Fulmarus glacialis
Cepphus grylle
Sterna paradisea
Somateria mollissima
Alle alle
EspèceNombre
d’individusConcentration totale en mercure (µg.g-1)
Résultats obtenus
15N (‰)
+
-
[Hg] = 1.07 ± 0.11 mg.g-1 [Hg] = 0.84 ± 0.17 µg.g-1
Ursus maritimus a un niveau de mercure moins fort que celle de sa proie
principale: Phoca hispida
Résultats obtenus
Résultats obtenus
Mya truncata Phoca hispida
Etude de bioaccumulation sur deux espèces:
Aucune preuves de bioaccumulation en fonction de l’âge
Facteur de bioamplification trouvé à 0.20, dans l’équation:
Augmentation de la concentration du Hg en fonction de l’âge non prouvée
(dans les deux espèces étudiées).
Nécessité d’études supplémentaires.
Résumé de l’étude
Mise en évidence de la bioamplification du Hg
Bioaccumulation du Hg non mise en évidence
Log10 [Hg] (mg.g-1) = 0.20 (15N) – 3.33
L’équation illustrant la relation entre la position trophique et la concentration en mercure des muscles:
R² ???
réseau trophique de l’Arctique (Canada)
Pente = 0.197.
Braune 2005
Discussion
Les invertébrés : Log10 [Hg] invertébrés = - 0.04 (15N) - 0.73
Différence mise en évidence dans d’autres écosystèmes (cheminée hydrothermale par exemple).
Colaço 2006
Explication: métabolisme différent (assimilation de la nourriture)
Discussion
Wang & Fisher 1999
Discussion
[Hg]invertébrés sont moins variables que les [Hg]vertébrés
Les oiseaux
Concentration du Hg dans les plumes lors de leurs formations (Bustamante, 2006) Mues
Transfert de Hg dans les œufs (Braune 2006).
Les mammifères marins :
Perte possible de Hg lors de la gestation et de l’allaitement.
Ages et sexes des individus ne sont pas déterminés
‘Résultats équivoques car les phoques et les baleines sont largement plus vieux que leurs proies et beaucoup d’oiseaux vivent plus de 30 ans’ : biaisés par une probable biaccumulation.
Gray 2002
‘Les résultats de Atwell et al. sur la bioamplification du mercure ne sont pas valides’ : [Hg]ours < [Hg]phoques.
Gray 2002
Peut être lié au manque d’échantillons car, selon Dehn 2006, Hg total augmente significativement du phoque à l’ours.
Discussion
Origine du mercure en Arctique, naturelle selon les auteurs ici, mais depuis quelques années, la disponibilté a augmenté, mis en évidence par des suivis de [Hg]bélugas depuis la fin du XIXème siècle.
10 ans après, dans une aire similaire les [Hg] des mêmes espèces restent identiques.
Campbell 2005
Outridge 2005Origine anthropique remise en cause?
Malgré des données contestables.
Discussion
Il est aujourd’hui clair que le mercure qui s’accumule est le méthylmercure, mercure organique, transformé par des bactéries dans le sédiment.
Par expérience:
quand [Hg]atmosphérique , [MeHg]sédiment Orihel 2008
Discussion
Le mercure gazeux atmospherique montre peu de changements, il semblerait que les facteurs physiques soient plus importants que l’activité humaine.
Stockage de mercure dans les glaces Relarguage
MacDonald 2005
Conclusion
Une bioamplification du mercure au sein de ce réseau trophique est observée.
La bioaccumulation au cours de la vie des individus de la Mya truncata et de Phoca hispida n’est pas observée → discutable
Le manque d’echantillon est sûrement en cause. Car pas de doutes que le mercure s’accumule en fonction de l’âge des individus.
Bibliographie• Braune BM et al., 2005. Persistent organic pollutants and mercury in marine biota of the Canadian Arctic: an
overview of spatial and temporal trends. Sci. Total Environ. 351e352, 4e56.• Bustamante P, Caurant F, Fowler SW, Miramand P, 2006. Cephalopods as a vector of the transfer of cadmium
to top marine predators in the North-East Atlantic Ocean. Sci. Total Environ. 1998;220: 71–80.• Campbell LM et al., 2005. Mercury and other trace elements in a pelagic Arctic marine food web (Northwater
Polynya, Baffin Bay). Sci. Total Environ. 351e352, 247e263.• Colaço A, Bustamante P, Fouquet Y, Sarradin PM, Serrao-Santos R, 2006. Bioaccumulation of Hg, Cu, and
Zn in the Azores triple junction hydrothermal vent fields food web. Chemosphere 65, 2260–2267.• Dehn Larissa-A., et al., 2006. Stable isotope and trace element status of subsistence-hunted bowhead and
beluga whales in Alaska and gray whales in Chukotka. Mar. Pollut. Bull. 52 (2006) 301–319. • Gray JS, 2002. Biomagnification in marine systems: the perspective of an ecologist. Mar Pollut Bull 45,
46–52. • Hobson KA, and Welch HE 1992. Determination of trophic relationships within a high Arctic marine food web
using d13C and d15N analysis. Mar. Ecol. Prog. Ser. 4: 9–18.• Orihel DM et al., 2008. Temporal changes in the distribution, methylation, and bioaccumulation of newly
deposited mercury in an aquatic ecosystem. Environ. Pollut. 1e12.• Outridge PM, Hobson KA, Savellec JM, 2005. Changes in mercury and cadmium concentrations and the
feeding behaviour of beluga (Delphinapterus leucas) near Somerset Island, Canada, during the 20th century. Sci. Total Environ. 350, 106– 118.
• Wang, W.-X., Fisher, N.S., 1999. Assimilation efficiencies of chemical contaminants in aquatic invertebrates: a synthesis. Environ. Toxicol. Chem. 18 (9), 2034–2045.• Braune B, Mallory M, Gilchrist HG, 2006. Elevated mercury levels in a declining population of ivory gulls in
the Canadian Arctic. Mar. Pollut. Bull. 52, 969–987.• Das K, Beans C, Holsbeek L, Mauger G, Berrow SD, Rogand E, Bouquegneau JM, 2002. Marine mammals
from northeast atlantic: relationship between their trophic status as determined by d13C and d15N measurements and their trace metal concentrations. Mar. Environ. Research 56, 349–365.
• Brookens T, Harvey J, O'Hara T, 2007. Trace element concentrations in the Pacific harbor seal (Phoca vitulina richardii) in central and northern California. Sci. Total Environ. 372, 676–692.
• Macdonald R, Harner T, Fyfe J, 2005. Review: Recent climate change in the Arctic and its impact on contaminant pathways and interpretation of temporal trend data. Sci. Total Environ. 342, 5– 86.