Des rivières artificielles pour développer une méthode de surveillance de la qualité des eaux de la Meuse
Un reportage dédié au projet Interreg DIADeM (Développement d'une approche intégrée pour le diagnostic de la qualité des eaux de la Meuse) explique la mise en place des rivières artificielles utilisées par Khadija SOSSEY, chercheuse de l'équipe Eau-Environnement-Développement (Unité de Recherche SPHERES / Faculté des Sciences / Arlon Campus Environnement) et les partenaires du projet pour évaluer le devenir, le comportement et les effets des résidus pharmaceutiques dans et sur les écosystèmes.
Le projet DIADeM propose notamment de développer une procédure de surveillance de la qualité des eaux basée sur l'utilisation de biomarqueurs1 d'écotoxicité, révélateurs d'une exposition aux contaminants et mesurés chez des espèces représentatives de la flore et la faune du Bassin de la Meuse. En novembre et décembre 2016, l'INERIS (France) a mis en place des rivières artificielles. Ces systèmes expérimentaux (ou mésocosmes) ont pour objectif de soutenir différentes activités, incluant la définition des réponses biologiques (biomarqueurs) d'intérêt chez différentes espèces modèles ainsi que la définition des modèles prédictifs au niveau des populations. Dans ce projet, l'expérience en mésocosme apportera des données uniques sur les effets d'un effluent de station d'épuration des eaux usées reconstitué (mélange de résidus médicamenteux) au niveau des populations et de l'écosystème et permettra de tester les prédictions des modèles.
L'expérimentation en mésocosme a commencé en mars 2017 et s'est achevée en octobre 2017. Chacune des 4 espèces est testée sous la responsabilité d'un partenaire opérateur du projet DIADeM, l'équipe Eau-Environnement-Développement étant responsable du modèle végétal représenté par la mousse Fontinalis antipyretica. Les 3 autres espèces sont un mollusque (la moule zébrée Dreissena polymorpha, URCA-SEBIO), un crustacé (le gammare Gammarus pulex, IRSTEA) et un poisson (l'épinoche Gasterosteus aculeatus, INERIS-SEBIO).
En pratique, chaque canal a été aménagé avec des sédiments (mélange reconstitué de sable et d'argile), des producteurs primaires (périphyton, macrophytes), des consommateurs primaires (zooplancton), des consommateurs secondaires (macroinvertébrés) et des détritivores (champignons, bactéries, invertébrés détritivores). L'aménagement de chaque canal a été réalisé en suivant un protocole standardisé mis en place précédemment (de Kermoysan et al., 2013a). Les 4 espèces testées ont été introduites dans les différents canaux du mésocosme et exposées à différentes doses d'un cocktail représentatif de la contamination par les résidus pharmaceutiques en aval des stations d'épuration de la Meuse. Pour cela, 5 molécules émergentes d'origine pharmaceutique ont été sélectionnées en fonction de leur abondance, persistance, diversité d'action et toxicité : le paracétamol (analgésique), l'irbesartan (anti-hypertenseur), le diclofénac (anti-inflammatoire), le naproxène (anti-inflammatoire) et la carbamazépine (neuroleptique). Quatre doses (dose « zéro » contrôle, dose environnementale, doses 10X et 100X la dose environnementale) du cocktail ont été mesurées et utilisées pour la contamination des différents canaux du mésocosme. Un suivi temporel des biomarqueurs a été mené sur les organismes ainsi exposés afin de déterminer les plus discriminants d'un risque écotoxique.
Avec le soutien du Fonds européen de développement régional (FEDER)
1Biomarqueur : Changement observables et/ou mesurables au niveau moléculaire, biochimique, cellulaire, physiologique ou comportemental qui révèle l'exposition présente ou passée d'un individu à au moins une substance polluante/radiation. (Lagadic et al., 1997)
Quatre espèces (un végétal, un mollusque, un crustacé et un poisson) ont été introduites dans des rivières artificielles et exposées à différentes doses d’un cocktail représentatif de la contamination de l'eau par les résidus pharmaceutiques en aval des stations d’épuration de la Meuse.
