11/03/2010séminaire onema / journées µpolluants 2010 1 utilisation des traits biologiques pour...

11/03/2010 Séminaire ONEMA / journées µpolluants 2010

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Utilisation des traits biologiques pour l’élaboration de NQE pour les sédiments

Marc BABUT, Virginie ARCHAIMBAULT, Nolwenn BOUGON

Image empruntée à USEPA


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Contexte

Pellston workshop 2002 (Batley & al., 2005)• Limites des approches courantes pour « capturer les

facteurs affectant la réponse des organismes »notamment traits d’histoire de vie

• Besoin de plus de connaissances écologiques (notamment espèces plus à risque)

Utilisation des traits bio-éco en écotoxicologie ?• TERA, la nouvelle frontière (Baird & al., 2008)• Revue (Clements & Rohr, 2009)

DCE bis > 2015 ?


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Objectifs et calendrier

Objectifs• « réfléchir à des NQE basés sur le fonctionnement

des communautés benthiques » (2009) – travail exploratoire poursuivi en 2010

Calendrier• 2009 (3 mois CDD) :

Constitution d’une base de donnéesPremière approche statistique / descriptive

• 2010 (2 mois CDD ?) :Suite exploration statistique


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Démarche

Extraction de données RCR – RCS 2005-2008• [pôle ONEMA-Cemagref] : listes faunistiques

macro-invertébrés / substrats limon+sable ou vase

• [OIEau BNDE] Données physico-chimiques / sédiments

• Correspondance temporelle 3 mois Traitements statistiques de couples

biologie-chimie


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Base de données (1)

Base de données• 269 sites – 545 micro-prélèvements (bio) /

407 mesures chimiques Sélection de mesures chimiques (mesure

effectuée, effectif > LQ) : 20 paramètres, dont 11 prioritaires (DCE ann. II)• As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn• Anth, B(a)A, B(ghi)P, B(a)P, B(b)F, B(k)F,

Chrys, DB(ah)Anth, Fluor, IP, Phen, Pyr.• Valeurs <LQ 0.5*LQ• Add. paramètres HAP (3 modalités)


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Base (2), description des données (1)

Effectifs bio ajustés au genre (en général) log(x+1)

Modalités de traits selon Tachet & al. (2000 – 2006)

Distribution des fréquences de modalités :• fréquences faibles regroupées

avec modalités voisines ou retirées

• à reprendre = box-plot modalité / classes de concentrations

Size : 1: 0.25 cm ; 2: 0.25 – 0.5 cm ; 3: >0.5 – 1 cm ; 4: >1 – 2 cm; 5: >2 – 4 cm ; 6: >4 – 8 cm ; 7: >8cm

Resistance forms: 1: eggs, statoblasts; 2: cocoons; 3: housings against dessication; 4: diapause or dormancy; 5: none


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Description des données (2)

Données chimiques :ACP• corrélations des inorganiques

entre eux [Ni-Cr], [Cu-Zn], [Pb-Hg-Cd]

• des HAP remplacés par légers/lourds

• indépendance des 2 groupes• faible discrimination des

individus (stations) Couplage chimie – biologie :

analyse de co-inertie, à reprendre


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Relations traits - chimie

Approche graphique des relations entre modalités de traits et gradients de concentrations• 2599 graphiques …• dépouillement à poursuivre :

identification de modalités potentiellement intéressantes


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Pistes 2010

Approches statistiques à raffiner• Co-inertie• Utilisation de variables chimiques

composites puisque mélanges ?• Néanmoins perspectives limitées par les

données elles-mêmes

Examen de jeux de données « plus simples » ?


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Perspectives Questions de méthode

• Adéquation des données concevoir et développer des jeux propres (sans oublier les paramètres « explicatifs » : COT-BC, granulo, AVS …)

• Méthodes statistiques Que veut-on obtenir ?

• Protection des systèmes (absence d’effet) / probabilité d’occurrence d’effets (screening)

• Mélanges de contaminants : si on veut des NQE / substance tests sur sédiments enrichis ?

Question posée à l’envers ?• Définir des classes / bio (écart à la référence), et voir

ensuite la chimie associée• Pré-supposé = être capable de définir des communautés

de référence


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Références Batley G.E. ; Stahl R.G. ; Babut M. ; Bott T.L. ; Clark J.R. ; Field L.J. ; Ho K.T. ; Mount

D.R. ; Swartz R.C. ; Tessier A. (2005) Scientific underpinnings of sediment quality guidelines. In: Use of Sediment Quality Guidelines and Related Tools for the Assessment of Contaminated Sediments, (eds Wenning R.J. ; Batley G.E., et al.), SETAC Press, Pensacola (FL), p. 39-120.

Baird D.J. ; Rubach M.N. ; Van Den Brink P.J. (2008) Trait-Based Ecological Risk Assessment (TERA): The New Frontier? Integrated environmental assessment and management, vol. 4, n° 1, p. 2-3

Clements W.H. ; Rohr J.R. (2009) Community responses to contaminants: using basic ecological principles to predict ecotoxicological effects. Environmental Toxicology and Chemistry, vol. 28, n° 9, p. 1789-1800

Tachet H., Richoux P., Bournaud M. & Usseglio-Polatera P. (2000) Invertébrés d'eau douce. Systématique, biologie, écologie. CNRS Editions, Paris, France

Remerciements Nicolas MENGIN, Martial FERREOL, Romain ROTH

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