Etude des effets de l'uranium sur le budget énergétique et la dynamique de population de Daphnia magna

Sandrine Massarin a soutenu sa thèse mercredi 15 décembre 2010.

Ce travail avait pour objectif d’étudier les effets de l’uranium sur le budget énergétique et la dynamique de population d’un micro-crustacé représentatif des écosystèmes aquatiques d’eau douce, Daphnia magna. L’étude expérimentale de la toxicité de l’uranium sur la physiologie (nutrition, respiration) et l’histoire de vie (survie, croissance, reproduction) de D. magna a été réalisée au travers d’expositions sur une, deux ou trois générations successives (F0, F1, F2), commencées avec des néonates issus de 1ère ou 5ème ponte, à des concentrations de 0, 10, 25 et 75 µgU.L-1. Les résultats ont mis en évidence l’aggravation des effets au travers des générations (en partie liée à l’exposition des daphnies pendant l’embryogénèse) et la sensibilité plus forte des individus issus de 1ère ponte. Des réductions significatives des taux d’assimilation mesurés par méthode de marquage-traçage au 14C de la nourriture nous ont permis d’identifier un effet sur l’assimilation comme mode d’action de l’uranium, en accord avec les altérations importantes de la structure de la paroi du tube digestif révélées par microscopie optique. L’intégration des résultats dans un modèle de budget énergétique (DEBtox) a abouti à l’estimation de concentrations seuil sans effet (NEC) de 10.01, 5.76 et 2.03 µgU.L-1 au-delà desquelles le fonctionnement de l’organisme est altéré dans les générations F0, F1 et F2, respectivement. La combinaison du DEBtox avec des modèles matriciels a permis d’extrapoler les conséquences sur le taux de croissance asymptotique de la population (λ), critère plus pertinent dans un contexte écologique. Les simulations ont prédit une augmentation de l’impact de l’uranium au travers des générations avec une réduction de λ dans F0 et une extinction des populations pour des concentrations de 51-59 µgU.L-1 dans F1 et de 39-41 µgU.L-1 dans F2. Les simulations ont souligné l’importance de prendre en considération les individus les plus sensibles dans la détermination de la réponse des populations.