Activités de recherche

Les travaux de l’unité s’organisent autour de trois questions principales :


Quels sont les effets de stress environnementaux sur la physiologie des organismes ?
Dans le milieu naturel, les organismes sont exposés à un mélange de polluants environnementaux présents généralement à de faibles doses. Aussi, il est nécessaire d’acquérir des connaissances sur les mécanismes d’action de ces polluants vis-à-vis de fonctions physiologiques d’intérêt (i.e. reproduction, énergie, immunité, développement) afin d’identifier les indicateurs les plus pertinents pour statuer sur l’état de santé des organismes. Le stress chimique n’est toutefois pas le seul à affecter les organismes et dans un contexte environnemental, les stress biologiques (e.g. parasites, virus, bactéries, biotoxines) et physiques (e.g. réchauffement, hypoxie) doivent également être pris en considération. Cette approche mécanistique qui permettra de souligner l’intérêt de certaines réponses biologiques en tant que biomarqueurs peut également s’accompagner d’une approche plus intégrative visant à identifier les conséquences de l’exposition des organismes sur les capacités de résistance ou d’adaptation des individus.

Les paramètres biotiques et abiotiques modulent-ils la réponse des biomarqueurs ?
De nombreux facteurs biotiques (e.g. sexe des individus, statut reproducteur, état nutritionnel, stade du cycle de vie) et environnementaux (e.g. température, conductivité, saison, nourriture, prédation) sont connus pour interagir avec les fonctions physiologiques des organismes. De même, il existe de nombreuses interactions entre les différentes fonctions physiologiques comme par exemple la reproduction et l’immunité ou encore la défense et la gestion de l’énergie. Une connaissance approfondie de ces interactions est alors nécessaire afin de définir les niveaux de réponse des biomarqueurs mais également des valeurs de référence et de seuil qui contribueront à une meilleure interprétation des résultats et à la rationalisation de l’échantillonnage. Ce travail s’appuie majoritairement sur des études de terrain menées sur des sites très contrastés en terme de pressions environnementales afin d’appréhender la complexité des réponses chez des organismes échantillonnés dans un contexte environnemental réaliste. Les mésocosmes représentent également un outil de choix pour répondre à ces questionnements en permettant de replacer les organismes au sein d’un réseau trophique maîtrisé et de s’affranchir ainsi de nombreuses interactions susceptibles de masquer les effets recherchés.

Quelle place pour les biomarqueurs développés dans la surveillance des milieux aquatiques ?
Les recherches développées en écotoxicologie et portant sur le développement de biomarqueurs s’inscrivent dans une dynamique visant au déploiement de ces outils dans les programmes de surveillance de l’environnement. Si les étapes précédemment décrites permettent de statuer sur l’intérêt d’une variable physiologique en tant que biomarqueur, l’utilisation de ces outils dans un contexte réglementaire nécessite une validation préalable visant à démontrer l’applicabilité des biomarqueurs, leur intérêt par rapport aux approches existantes et à proposer des règles et des outils d’interprétation des réponses utilisables par les gestionnaires de l’environnement. L’atteinte de cet objectif passe i) par le développement de protocoles communs de mesure des biomarqueurs sélectionnés au sein de l’Unité SEBIO et la confrontation de ces protocoles à d’autres méthodologies afin d’en assurer l’optimisation, ii) par la mise en œuvre des outils développés dans un contexte réaliste de surveillance de l’environnement permettant la confrontation des biomarqueurs avec d’autres approches sur un nombre important de sites. La mise en œuvre de ces études doit impérativement s’appuyer sur des interactions fortes avec le laboratoire AQUAREF et le réseau NORMAN , en charge de la validation opérationnelle des biomarqueurs, afin que les données acquises puissent être relayées vers la sphère opérationnelle.

Ces questionnements transversaux sont traités aussi bien pour les écosystèmes aquatiques continentaux que pour les eaux marines et de transition. Ainsi, différentes espèces caractéristiques de ces milieux et de différents niveaux trophiques sont utilisées.
Au sein de l’UMR, ces questionnements transversaux qui conduisent à coupler une approche mécanistique des interactions entre stress environnementaux et organismes, et une valorisation des connaissances acquises sous la forme d’indicateurs biologiques utilisables dans un contexte de biosurveillance, sont abordés au sein de trois thèmes de recherche complémentaires.