Bioaccumulation

La bioaccumulation désigne la capacité des organismes à absorber et concentrer dans tout ou une partie de leur organisme (partie vivante ou inerte telle que l'écorce ou le bois de l'arbre, la coquille de la moule, la corne, etc..) certaines substances chimiques, éventuellement rares dans l'environnement (oligoéléments utiles ou indispensables, ou toxiques indésirables).

Chez un même organisme, cette capacité peut fortement varier selon l'âge et l'état de santé, ou selon des facteurs externes (saison, teneur du milieu en nutriments ou co-facteurs).

Des organismes apparemment proches dans leur mode d'alimentation (ex : moules et huîtres), dans un même milieu et dans des conditions comparables accumulent très différemment les métaux . Par exemple, IFREMER a estimé en 2002 que pour les espèces courantes, le rapport de bioaccumulation entre les huîtres et les moules est d'environ 25 pour l'argent (ce qui signifie que l'huître en accumule 25 fois plus en moyenne), 0,5 pour le nickel et le cobalt et de 1 pour le vanadium^[1].

Aspects éco toxicologiques

La teneur en fer, en calcium, ou en résidus des plastiques (phtalates) des tissus des poissons de la Seine, par exemple, est immensément plus importante (10, 100, 1000 fois plus etc.) que les taux de fer, calcium ou phtalates mesurés de l'eau de la Seine.

Pour le fer ou le calcium, la bioaccumulation peut compter parmi les mécanismes physiologiques qui maintiennent les poissons en bonne santé, c'est le cas notamment si les poissons arrivent bien à contrôler leur teneur en ces substances en les éliminant si elles sont trop présentes (homéostasie). La bioaccumulation des phtalates, elle, relève de la toxicité environnementale : elles ne servent en rien pour les organismes vivants, au mieux elles les gênent (il faut les éliminer...), au pire elles l'intoxiquent ou affectent ses capacités de reproduction ou celles de sa descendance (perturbateur endocrinien).

Certaines substances non ou peu dégradables sont persistantes dans les organismes (biopersistance) vivants car elles ne sont pas métabolisées. Leur possibilité d'accumulation est d'autant plus important que les organismes n'ont pas d'autres alternatives que de les éliminer (processus long) ou de les stocker.

La toxicité d'une substance dépend parfois de sa capacité à s'accumuler dans l'organisme. Certaines substances bioaccumulées par les plantes, les animaux et les humains sont connus pour être toxiques, cancérigènes ou tératogènes ou induisant la mort, une stérilité, des malformations, etc... C'est le cas du benzo[a]pyrène (de la classe des hydrocarbures aromatiques polycycliques), des polychlorobiphényles, des perturbateurs endocriniens, du plomb et d'autres métaux présents dans l'environnement du fait de la pollution.

La bioaccumulation s'effectue par le biais de l'alimentation d'organismes, et via tout le réseau trophique. Naturellement, plus la chaîne trophique est longue, plus l’accumulation est importante et plus les effets délétères risquent d'être marqués. Les prédateurs, situés en parties terminales des chaînes alimentaires sont donc particulièrement vulnérables à ce type de pollution, et leur présence est le signe d’une qualité satisfaisante du milieu où ils ont effectué l'essentiel de leur croissance. Il n'est pas rare de constater un facteur de bioaccumulation de l'ordre de 100 000. Les moules et huîtres peuvent concentrer de 700 000 fois à 1 million de fois des substances quasi-indétectables dans la mer, oligoéléments dans le cas de l'iode ou toxiques dans le cas du plomb, du mercure ou du cadmium par exemple.^{[réf. nécessaire]}

La bioaccumulation de composés toxiques peut conduire à des catastrophes, comme dans le cas de la maladie de Minamata qui a touché des milliers d'humains, morts ou gravement empoisonnés par du mercure. Ce dernier a été méthylé par des bactéries puis concentré par les poissons évoluant en aval des effluents pollués par une usine.

La bioaccumulation peut fortement exacerber les effets (positifs ou négatifs) de la bioturbation. Ces deux processus combinés jouent un rôle fondamental au sein de la biosphère et des cycles biogéochimiques.

Les POP (Polluants organiques persistants) entrent dans la catégorie des substances bioaccumulées et très toxiques pour les organismes vivants et plus particulièrement l'homme.

Indicateur de pollution

Certains organismes connus pour accumuler des polluants sont utilisés ou peuvent l'être comme bioindicateur ou pour la bioévaluation environnementale :

- les lichens accumulant les polluants permettent une analyse rétrospective de leur exposition aux métaux lourds ou aux radionucléides.

- la moule zébrée (moule d'eau douce) (Dreissena polymorpha) accumule les éléments métalliques.

- Le beluga, le dauphin, le cachalot

Voir aussi

Articles connexes

• Pollution
• Bioturbation
• Écologie du paysage
• Bioconcentration
• Toxicologie
• Écotoxicologie

Liens externes

• Ifremer
• Greenpeace
• Directive REACH (référence obsolète)

Bibliographie

Eléments d'écologie: écologie fondamentale, Dunod, 2009 (1ère édition, McGrawHill, 1984) (ISBN 978-2100530083)

Dictionnaire encyclopédique des pollutions : les polluants de l'environnement à l'homme, Ediscience International, 2000 (ISBN 978-284074-165-7)

Notes et références

1. ↑ Surveillance du milieu marin, travaux du Réseau National d'Observation de la Qualité du Milieu Marin Ifremer, Le RNO : programmes actuels - L'argent, le cobalt, le nickel et le vanadium dans les mollusques du littoral français - Les carottes sédimentaires, mémoire de la contamination Bulletin Ifremer, 2002 Télécharger le pdf