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Helgol~inder wiss. Meeresunters. 27, 283-297 (1975)

Etude exp&imentale du transfert du cobalt 60 dans une chaine trophique marine benthique

C . A M I A R D - T R I Q U E T 8{; J. C . AMIAi~D

Centre d'Etudes Nucldaires de Cadarache, D@arternent de Protection, Service de Recherches Toxicologiques et Ecologiques,

Laboratoire de Radio&dogie Continentale; Saint Paul Lez Durance, France

ABSTRACT: Experimental study on the transfer of cobalt-60 in a marine benthic food chain. Experiments were carried out in order to quantify the transfer of 6°Co from the environment to various species of a benthic food chain. The food chain tested was composed of the diatom Navicula sp., the bivalve Scrobicularia plana, the shore crab Carcinus maenas, and the rat Rattus rattus. The diatoms take up large quantities of radiocobalt. The radioactivity accumulated (per unit weight) by the organisms studied decreases from one trophic level to the next. This result is particularly interesting from the point of sanitary protection. There is some biological control in 6°Co uptake by these species. For both, invertebrate animals and rat, the quantity of ~'Co assimilated is independent of the quantity ingested with food. Preferential sites of cobalt accumulation are liver and kidneys in the rat, and hepatopancreas in the two invertebrate species examined.

I N T R O D U C T I O N

Avec une p&iode physique de 5,2 ans, le cobalt 60, 6metteur de rayonnements hautement 6nerg&iques, est un isotope particuli~rement important d'un point de vue de radioprotection. D'autre part, le cobalt stable pr&ente une importance industrielle certaine (Mo~I~AL, 1970) et le molysmologue est doric amend k &udier son devenir dans le milieu.

En rant que constituant de ta vitamine Ble, le cobalt remplit un r61e vital chez la plupart des esp6ces animales (SMITH, 1962, 1965). De plus, il participe aux syst~mes enzymatiques (EcoLE DE ROSCOFF, 1970). Le cheminement de cet 616ment dans les chalnes trophiques apparalt donc 6vident et il y a lieu d'en ddfinir les modalit&.

La connaissance du cycle des radionucl6ides dans les chaines alimentaires marines est essentiel pour pouvoir: (a) pr6voir les concentrations des radionucldides dans les produits marins comestibles; (b) estimer les doses d'irradiation auxquelIes sont sou- mises les populations animates en milieu marin; (c) 6valuer l 'impact des organismes marins sur la redistribution des radionucldides dans l'environnement marin (Cl~oss et al., 1973).

D'autre part, d'un point de rue te&nique, la contamination des &aJnes alimentaires constitue un excellent test de pollution du milieu. C'est ainsi que CAGEY et al.

284 C. AMIARD-TRIQUET & J. C. AMIARD

(1966) ont pu mesurer des concentrations croissantes de zinc 65 chez un <<deposit- feeder>,, Ophiura sp., et son pr6dateur, un carnivore benthique de l'esphce Luidia folialata, alors que le zinc 65 n '&ait pas d&ectable dans le s6diment o{l vivaient ces animaux. Cette technique a &6 fructueusement utilis& par AUBERT et son 6quipe pour &udier la toxicit6 des polluants m&alliques (AuB~RT et al., 1969, 1972, 1974).

Nous nous sommes attach& ~t &udier la contamination d'une chalne trophique existant effectivement dans le milieu naturel et caract&istique des facies de vasi~re: (a) le producteur primaire est repr6sent6 par Navicula sp., une esp6ce de Diatom6es formant <~thalle,, ~ la surface de la vase; (b) ie consommateur primaire (herbivore) est un Mollusque de l'esp~ce Scrobicularia plana da Costa qui pratique fi la lois le ,deposit-feeding, e t i e ~<filter-feeding~ (ROBERT, 1971); (C) le consommateur secondaire (carnivore) est un Crustac4, Carcinus rnaenas L. Cette esp~ce est utilis& par l 'Homme pour la pr@arat ion de la soupe de poissons et des esp~ces voisines sont recherch&s sur le plan gastronomique. (d) Dans le but d '&aluer Ie risque encouru par l 'Homme consommant des produits marins contamin&, un aliment pr@ard ~ partir de ces Crabes a &4 fourni ~t des Rats (co nsommateur tertiaire).

ROBERT (1971 et communication orale) nous a signal6 la pr&ence de cette cha~ne marine en baie de Bourgneuf (Loire-Atlantique) et nous avons pu observ6 son fonc- tionnement dans l'estuaire de la Loire• Dans l '&ang lagunaire du Pr6vost (H&ault), GUELORaET & MIC~IEL (1974) ont constat6 l 'abondance de Scrobicularia plana et de Carcinus maenas (vari&6 m~diterran6enne).

P R O T O C O L E E X P E R I M E N T A L

Nous exposerons bri~vement ce protocole qui a d@t &d d&rit partiellement dans une publication ant&ieure (AMIARD & AMIARD-TvaQUET, 1975), sauf en ce qui concerne le consommateur final.

C o n t a m i n a t i o n d e s N a v i c u l e s

Le milieu de culture (eau de mer de la Mdditerran& enrichie de sels min&aux) est divis~ en unit& de 500 mI et contamin~ par le cobalt 60 ~ raison de 10/~Ci/1. Lorsque les cultures (st&iles et monosp&ifiques) sont bien ddvelopp&s, ie milieu contamin~ est remplacd par une eau de mer ~4roide,, pendant 16 ~t 48 h. L'eau de

• • . ! !

meres t ensuite renouveI& et ta radloactlvlte A des Navicules est mesuree. Dans une t • ! • ! • ! experience antermure (AMIaRD & AMIARD-TRIQUET, 1975) nous avons determine que

le facteur de concentration par rapport ~t l'eau variait de 266 b. 396 ce qui correspond ~ une radioactivitd par unitd de poids de 2,2 ~t 3,2 ~Ci/g (Tableau 1).

C o n t a m i n a t i o n d e s S c r o b i c u l a i r e s

Dans chaque unit~ de culture sont introduites cinq Scrobiculaires, rep&&s indi- viduelIement, pour une p&iode de 24 h appel& ~,repas,,. A la fin du repas, la

Transfert du cobalt

Tableau 1

Accumulation du cobalt 60 par les diff&entes esp6ces

285

Esp}ces Radioactivit6 (nCi/g)

Navicula sp. 2200-3200" Scrobicularia plana 40,5* Carcinus maenas 12,6 Rattus rattus 0,03 *+

* organismes parvenus fi l'&at d'6quilibre. + mesure effectu& avant la fin de la digestion.

radioactivit6 B des Navicules qui n'ont pas 6t6 consomm&s est mesur& ainsi que la radioactivit6 C de l'eau surnageante resultant d'une ldg~re d&ontamination des Navicules.

Deux groupes tdmoins de cinq Scrobiculaires ont 6t6 maintenus pendant cinq jours dans cette eau de d&ontamination. La quantit6 de 6°Co retenue par ces individus est ndgligeable devant celle accumul& par les Scrobiculaires ayant regu de la nourriture " ' contamlnee.

Chaque lot de Scrobiculaires est ensuite repiacd dans 500 ml d'eau de mer pure de tout contaminant pendant 48 5. 72 h. A la fin de cette p&iode, dire de digestion, la radioactivit6 des ScrobicuIaires est mesur& individuellement et la somme des radioactivit& des cinq specimens de chaque lot est appel& D. Un tel protocole est n&essaire si l 'on ne veut pas inclure dans cette mesure la quantitd de cobaIt 60 transitant dans Ia lumi~re du tube digestif.

La radioactivit6 F des f}ces dlimindes pendant cette p&iode est mesurde pour &aque lot ainsi que la radioactivit6 G r&ultant de l'excr&ion sous forlne iiquide.

Ces op&ations ont Etd rdpdtdes deux lois par semaine pendant 3 k 6,5 semaines (6 fi 13 repas).

C o n t a m i n a t i o n d e C a r c i n u s r a a e n a s

La nourriture des Crabes est constitu& par des Scrobiculaires ayant re~u six repas. Deux fois par semaine, &aque Crabe recoit une Scrobiculaire de radioactivitd A' (quantitd fournie). Une partie du Mollusque est que!quefois n6glig& par le Crabe (radioactivitd B'). La radioactivit6 totale de chaque Crabe est mesur& sur l'animal vivant immddiatement apr~s le repas (D') et apr~s un laps de temps, variant de 48 ,~ 72 h, pendant lequel s'effectue la digestion (cette derni~re mesure est not& G').

Comme pour l'esp~ce pr&6dente, le cobalt 60 61imin6 pendant cette p&iode sous forme de f~ces (radioactivit6 J') ou d'excr&ats liquides (radioactivit6 K') est mesurd.

C o n t a m i n a t i o n d u R a t

En ce qui concerne le transfert du cobalt des produits marins aux Mammif~res, une premiere" approche a Etd effectu&. L'experlence' " a portd sur un seul Rat, Rattus

rattus Wistar AG de sexe femelle et de poids 230 g.

286 C. AMIARD-TRIQUET &= J. C. AMIARD

L'animal &air place dans une cage ~ m&abolisme. Pendant 4 semaines iI a re~u quotidiennement 15 g d'un aliment compose de 5 g des Carcinus maenas pr&~demment contamin&, s&h~s et r~duits en poudre et de 10 g des granul& constituant son alimentation habituelle. I1 a j~und le dixi~me et le douzi~me jours de l'exp~rience. Durant les huit premiers repas, la radioactivitd de la nourriture &ait environ de 18 nCi/repas puis, pour les dix-huit repas suivants, de 32 nCi/repas environ.

G~nEralement, les f&es et les urines &aient recueillies quotidiennement. Les f&es eties urines Emises du vendredi au dimanc]ae &aient recueillies seulement le lundi; la radioactivitd de ces &hantiltons &air mesur& ainsi que la radioactivit~ de la nourri-

' / p

ture non mgeree. A la fin de l'exp~rience, le Rat a &~ sacrifi~, diss~quE et la radioactivit~ de ses

t P t diff~rents organes a ete mesuree.

M e s u r e s d e r a d i o a c t i v i t ~

/ ! ¢ o i / Toutes les mesures ont ete effectu&s en spectromeme y. I1 a ete tenu compte du rendement des syst~mes de d&ection et du rendement g~om&rique des &hantillons ce qui a permis d'exprimer toutes les mesures en nCi.

RESULTATS

E x p r e s s i o n d e s r 6 s u l t a t s

Scrobicularia plana

Le mode de calcuI a &~ explicitE dans le rapport d'une experience pr~liminaire (AMIAr.D & AMIARD-TI~IQUET, 1975). Les notations adopt&s pour les mesures de radioactivit~ sont identiques.

Une variable suppl&nentaire doit &re d~finie, la quantit~ E de cobalt assimil& par repas

E ~ D [apr~s n repas] - - D [apr~s (n-l) repas]

Darts ces conditions, l'expression de la somme H devient:

H = B + C + E + F + G .

Nous remarquons (Tableau 2) que pour l'ensemble de six ou de treize repas, le rapport I = H/A, th~oriquement dgal ~ 1, varie en pratique de 0,83 ~ 1. Ce bilan est relativement satisfaisant &ant donn~es les incertitudes sur les mesures exp~rimentales.

Transfert du cobalt 2 8 7

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Cgrcinus ~rzaenas

Soit A ' la radioactivitE de la nourriture fournie au Crabe et B' la quantitE de nourriture nEgligEe par l 'animal: tMoriquement le Crabe ing~re la quantitE C' telle que:

C' = A ' m B'.

En fait, lots de la mastication de la nourriture, il se produi t une perte de sub- stance qui ne peut ~tre mesurEe directement et, en consequence, la valeur C' constitue

• • • p • ! t une suresumat!on de la quanute mgeree. La quantitE ingerErde rEelle E' est donc dEduite des comptages des Crabes ~,in

tOtO>> :

E' = D ' [apr~s n repas] - - G ' [apr~s (n-l) repas et digestion]

Signalons que Hncert i tude sur la mesure D" et l ' incertitude sur la mesure G ' sont de l 'ordre de 10 ~ 15 °/0.

La perte de nourriture qui se produit lors de la mastication peut ~tre dvaluEe indirectement en comparant la quantitE ingErEe rEelle E' k Ia quantitE ingEr~e th~o- rique C'.

Le pourcentage ingdrd sera calculd comme le rapport :

100 • E' QuantitE ingErEe r~elle F' ----

A' QuantitE fournie

La quantitE de cobalt assimilEe par le Crabe ~t la suite de chaque repas (H') sera calcul~e comme la diffdrence;

H ' = G ' [apr~s n repas et digestion] - - G ' [apr~s (n-l) repas et digestion]

Le pourcentage assimilE ou , rendement du repas>, sera donc:

100 • G' I'

E'

Les pourcentages excrdtds sous formes de f~ces ou d'excrdtats liquides seront respectivement:

1 0 0 . J ' L'

E'

100 • K ' et M'

E'

Rattles rat tus

Connaissant la radioactivitE de la nourriture fournie ~ chaque repas et celle de la nourriture nEgligEe par le Rat, nous pouvons estimer par difference la quantitE de 6°Co effectivement ingdrEe avec les aliments.

Connaissant les excretions fEcales et urinaires journali~res, nous pouvons Egale- ment estimer les quantitEs de 6°Co assimilEes.

Transfert du cobalt 289

R ~ s u l t a t s c o n c e r n a n t Scrobicularia plana

Nous constatons (Fig. 1 et 2) que la radioactivitd des dix Scrobiculaires des lots I e t I I I qui ont re~u treize repas n'augmente plus d~s le huitiSme apport alimentaire. C'est donc qu'fi, ce stade, la quantit~ de cobalt 60 revue avec la nourriture ingdrde est dgale ~ la quantitd dliminde avec les f~ces ou sous forme d'excrdtats liquides. Nous

+ n o u r r i t u r e . . . . . . a p p o r t d e n o u r r i t u r e i n t e r r o m p u - - = - s c r o b i c u h t i r e 16

-x--- - 17 -" - 18 ~. - 19 / " "

/ " - 20

' I

200

m :; ' . . . . . . c l .

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°'1000- 100

o r

= 500- '" 50 w

,,~> Z.O0- " , , 3 0 0 ; , , , , , , ,~ Z.030 ~5" ~

'- E 2oo ~ 20 100 t0

g 10 15 20 i0 / ,5

...... Temps en j0urs

Nombre de r e p a s

Fig. 1: Dynamique de la contamination de Scrobicularia plana par le cobalt 60: lot experimental I

appellerons ce stade dtat d'6quilibre. A c e moment, la radioactivit6 des Mollusques par unitd de poids atteint 40,5 nCi/g (Tableau 1).

Les Figures 1 et 2 montrent que les fluctuations importantes de la radioactivitd de la nourriture ingdrde k chaque repas par les Scrobiculaires ne se refl~tent pas sur les variations de la radioactivitd des spdcimens biologiques. I1 semble donc que la


quantit$ de cobalt 60 retenue par les Scrobiculaires n'est pas corr414e fi la quantit4 Fr~sente dans Ia nourriture ing4r~e.

Le Tableau 2 nous donne les moyennes des pourcentages de cobalt 60 assimil~ ou excr4t4s pour un repas (lots I ~. VII) , pour l 'ensemble des six Fremiers repas (lots I ~ V), de huit reFas (lots I et I I I) , de 13 repas (lots I et I I I ) ainsi que les

- * - n o u r r i t u r e . . . . . . appo r t de n o u r r i t u r e i n t e r r o m p u

S c r o b i c u l a i r e 36 ~ -- 37 u~

-- 39 - 8"

. ,Q

-" ,, " - , , / .100 ~',

® 500" / ~ - . .... 5 0 ®

® /~00.

300. .30 ~:

' = 200. ' 20 o

"O ~1 5 10 15 20 25 30 3 5 . ,~0 /, Temp.s en . jours r,..

............. 3 4 5 6 7 8 9 1'0 11 1'2 13 Nombre de repas

Fig. 2: Dynamique de la contaminat ion de Scrobicutaria plana par le cobalt 60: lot experimental I II

r6suhats d6taill6s lot Far lot. Nous observons une d6croissance du pourcentage de cobalt 60 assimil6 en fonction du nombre de repas et, simuhan6ment une augmentation des excr6tions f~cales et liquides.

I1 est int6ressant de constater que la radioactivit6 D des organismes apr~s 1, 6, 8 ou 13 reFas correspond ~t un Fourcentage relativement faible de la quantit~ A de cobalt 60 raise ~ la disposition des Scrobiculaires (12,89 ~ 3,88 °/0).

R ~ s u l t a t s c o n c e r n a n t C a r c i n u s m a e n a s

Nous reFr~sentons dans tes Figures 3 et 4 la dynamique de contamination des deux Crabes qui ont dtE maintenus le plus longtemps en experience, S~ et S¢. Nous


constatons qu'apr~s quatorze repas la radioactivitd globale des animaux n'est pas encore stabilisde mais qu'elle augmente moins rapidement qu'au d~but de l'exp~rience. Ii semble donc qu'~ ce stade, on tende vers l'dtat d'4quilibre. La radioactivitd des Crabes par unit4 de poids atteint alors 12,6 nCi/g (Tableau 1).

;P.-''"-400 /

/

Carcinus maenas S z ?,, , + . ~ / /

- - nourriture ing~r~e / \ . /

- - - - crabe / o_ / 6

150. /~ "300 / <

/ n- /

o 100. . . ! " 200 q

~- +. .+ '" g

i / ~"

50- + / 100

>_- ~0 ~-

so ~-- 30

20. I.O c~ r~ 30 C.

lO, 20 lo

' ' " :~ . . . . ;o . . . . ~5 . . . . ~ o ' 2s 3o 35 4 o Temps en jours

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1/. Nombre de repas

Fig. 3: Dynamique de la contamination de Carc inus maenas par le cobalt 60: crabe S~

' " 1 evoluuon de la contamination des Les Figures 3 et 4 mettent en evidence que " Crabes ne suit pas les fluctuations de la radioactivitd des proies ingdrdes.

La perte de nourriture qui se produit lors de la mastication atteint pros de 40 0/0 de la quantitd . . . . . C ' . lngeree theonque

Le Tableau 3 nous donne les moyennes des pourcentages de cobalt 60 assimild ou excr&d pour un repas, et pour l'ensemble de neuf ou de quatorze repas. Comme pour l'esp~ce prdcddente, il se produit une ddcroissance du pourcentage de ~°Co assimiI~ en fonction du nombre de repas fournis aux animaux. A cette diminution de l'assimilation correspond une augmentation des deux types d'excr~tion. L'excrdtion liquide est toujours quantitativement plus importante que l'excrdtion fdcale.

Nous constatons (Tableau 3) que la somme des pourcentages assimild et ex- cretes est toujours l~g~rement sup~rieure ~t 100 °/0. Ceci s'explique par le fair que


0

100- ell 2 "7..

.~ 50-

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30- o

20- n~

10-

Carcinus m a e n a s S 6 /./~ nourriture ing6r~e .,x-.. , /

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300 2" a-.

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. . . . ~ . . . . 1o . . . . l s . . . . g o . . . . i s . . . . ~ o ' " . " " 3 s ' . " ' ' ~o" ' " '~5 I I / e / ~ s en lOUtS

i . . . . . . . . . . . . . i J , i i , i = , ......... 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Nombre de repas

Fig. 4: Dynamique de la contamination de C a r c i n u s m a e n a s par le cobalt 60: crabe 56

dans l'&ablissement de ces pourcentages sont prises en compte des mesures exp6ri- mentales entach6es d'incertitudes: 10 k 15 % sur le comptage ,,in toto>> des Crabes, 10 fi 20 % sur la mesure du cobalt 60 excr&6 sous forme liquide.

D'un point de rue pratique de radioprotection, nous remarquerons que la quan- tit6 de cobalt 60 assimil6e par les Crabes ayant requ huit ~ quatorze repas repr6sente 39,30 0/0 de A', radioactivit6 de la nourriture raise ~t la disposition des animaux.

Tableau 3

Bitan de la contamination des Crabes par vole allmentaire

1 repas 9 repas 14 repas Moyennes 9-14 repas Nombre de repas (18 crabes) (7 crabes) (2 crabes) (9 crabes)

°/0 assimil6 98,72 80,74 74,30 79,31 % excr6~6 avec les f~ces 3,59 4,50 6,95 5,05 °/0 excr6t6 sous forme 6,56 19,38 38,15 23,55

liquide °/0 ing6r6 53,61 48,32 52,18 Pertes dues ~ la mastication 39,45 39,75 39,52 (°/o)


R ~ s u l t a t s c o n c e r n a n t le R a t

Cette premiere experience nous a permis de constater que le Rat, qui pendant quatre semaines a re~u de la nourriture contaminEe par 60Co, a une radioactivitE de 7,5 nCi soit 0,03 nCi/g. A la dissection, 24 heures apr6s la presentation du dernier repas, iI apparait que l'estomac et l'intestin sont encore remplis de nourriture. Or,

eux deux, ces organes totalisent 6,3 nCi. La valeur 0,03 nCi/g de la radioactivitE globale de l'animal constitue done une importante surestirnation de la quantitE de cobalt 60 retenue dans l'organisme. Si l 'on ne tient pas compte de la radioactivitE prEsente dans le tube digestif, la quantitE de cobalt 60 assimilEe devient 0,005 nCi/g.

La quantitE totale de cobalt 60 pr&ente dans le Rat ~ la derni6re mesure correspond ~t 1,38 % du cobalt 60 ingErE avec la noarriture en quatre semaines. Si, comme pr&~demment, on refait le calcul en ne tenant pas compte du cobalt 60 present dans le tube digestif, le pourcentage assimilE est seulement de 0,22 %.

98 % du cobalt 60 sont EliminEs avec les f6ces et 2 % seulement avec les urines. L eqmhbre entre quanntees admlmstrees et excrEtees s'Etablit rapidement (2 k 4 jours) apr6s Ies premiers repas ou apr6s une augmentation de la radioactivitE de la nourriture (9 ~m~ repas) (Fig. 5).

En dehors de l'estomac et de l'intestin, les reins et le foie sont les organes ies plus " ' contammes.

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c~ c

,~ 30-

20 ~

10-

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= ~ E x c r e t i o n f ~ c a [ e

X . . . . . . ur[nalre 7 m

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o

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• 0 , 1

1

10 2'0 Jours 3'0

Fig. 5: Evolution des excretions f~cales ct urinaires du Rat apr6s ingestion r@~tdes de cobalt 60

294 C. AMIARD-TRIQUET & J. c . AMIARD

D I S C U S S I O N

Au niveau du producteur primaire, on observe une forte accumulation du cobalt 60. Ce r&ultat est en accord avec ceux observds <<in situ>> (LowMAN, 1963) et s'explique en partie par le fait que dans les eaux de rner naturelles, le cobalt stable se trouve k une faible concentration. En M~diterran~e, ROBERTSON (1970) a d&ect~ des concentrations variant entre 4 et 43 ppb (moyenne :20). D'apr~s FvIIAI (cit~ par ROBERTSON, 1970), dans Ies eaux c6ti~res de la r~gion de Monaco, cette concentration est de l 'ordre de 6 k 90 ppb (moyenne : 30). I1 en r&ulte une faible dilution isotopi- que et une radioactivit~ sp&ifique tr~s dlev&, tant pour le radiocobalt introduit dans le milieu sous forme d'effluent ou ~ la suite des explosions nucl~aires dans t 'atmo- sphere (CHIPMAN, 1966) que pour le cobalt 60 introduit exp~rimentalement dans nos milieux de culture. Nous avons utilis~ une source d'activit~ sp&ifique 31,2 mCi/mg entra~nant une surcharge du milieu en cobalt (stable + radioactif) de 320 ppb, c'est- h-dire que nous avons augmentd la concentration naturelle environ d'un facteur 10.

Le Tableau 1 fait apparaltre une diminution de la radioactivitd des organismes par unit~ de poids lorsque l 'on passe du producteur primaire au consommateur primaire, Scrobicularia plana, du consommateur primaire au consommateur secondaire, Carcinus rnaenas et au consommateur final, Rattus rattus. II est intdressant de constater que ces r~sultats sont en parfait accord avec les &udes <<in situ>, effectu&s en milieu marin (LowMAN, 1963) OU en eau douce (QuI~RRAZA et al., 1969; OVHEL & FRASER, 1971).

Malgr$ les inconvSnients lids ~ l 'expSrimentation (animaux stress&, volumes r~duits, ~volution des formes physicochimiques du cobalt pouvant &re diffdrente de ce qu'elle est en milieu marin) nous pouvons donc accorder un certain credit ~ nos resultats.' D 'autre part, il faut signaler que nos animaux d"elevage se sont maintenus en parfaite santd pendant plus de trois tools: les Scrobiculaires ont constamment filtrd l 'eau de leur milieu et les Crabes ont toujours bien acceptd la nourriture qui leur &air proposde. De plus, les rdsultats obtenus pour les divers individus ou pour les diffdrents lots ont pr~sent~ une homog~n~it~ remarquable.

L'analyse des courbes (Fig. 1 ~t 4), avons nous signald, montre que pour Ies deux ) ! ¢ • , , p . p

especes d Invertebres marins, la radmactlvlte des proies mgerdes a peu d'influence sur l'dvolution de la contamination de !'organisme. Ce r&ultat est tout ~ fait comparable

ceux obtenus antdrieurement (AMrARD-TRIQUEr & AMIARD, 1974) sur des Carcinus

rnaenas ayant ingdrd des Ar~nicoles contamin&s par le cobalt 60. Par contre, chez ces derniers, ie pourcentage de ~"Co assimild est un peu moins dlevd que celui calculd pour I'ensemble de i'expdrience chez les crabes S~ et $6 (c'est-k-dire les deux sp&imens Ies plus procbes de i '&at d'dquilibre). Ceci s'explique: d'une part, parce que dans l'expdrience pr&ddente, il s'agissait d'individus qui &aient effectivement k l '&at d'dquilibre; d 'autre part, quelques modifications ont dtd apportdes au protocole ex- pdrimental (tempdrature, nature et mode d'administration de la nourriture). Dans les deux experiences, l 'excr&ion liquide est toujours quantitativement plus importante que I'excr&ion £dcale.

Le phdnom~ne est inverse chez le Rat ainsi que nous l 'avons montrd sur un seul individu mais comme le confirme SMITH (1962). Cet auteur rapporte en effet qu'apr&


une administration orale unique de cobah radioactif, 80 % de la radioactivitd sont retrouv& dans les f~ces et 10 % dans les urines.

Lorsque Ia quantit4 de °0Co £ournie avec la nourriture augmente (9 ame repas), les excretions f&ales et urinaires augmentent parall~lement (Fig. 5). C'est dire que la quantitd de cobalt 60 assimii& n'est pas proportionnelle 5. la quantitd mgeree." ' ' L'&ablissement rapide d'un dquilibre entre quantit~ ing&& et quantit& excr&&s avait ddj~ dtE observd par ABRUNmA (1963).

Une publication ant&ieure (AMIARD-TRIQUET & AMIARD, 1975) a montrd que, quel que soit la nourriture fournie au Crabe (ArEnicole o u Scrobiculaire), la rdpartition du cobalt dans l'organisme est identique. L'hdpatopancr&s et l 'hdmolymphe accumulent prEf&entiellement cet dlEment. Chez la Scrobiculaire, c'est Egalement dans l'hEpatopancr&s que le cobalt 60 est essentiellement sto&& Nos r&ultats sur le Rat ainsi que les donn&s de la litt&ature pour cette esp~ce et pour de nombreux autres Mammif~res (SMITH, 1962; UNDERWOOD, 1971) mettent en dvidence une localisation privildgi& du cobalt dans le foie et Ies reins.

C O N C L U S I O N

Cette Etude exp&imentale* du transfert du cobalt 60 dans une cha~ne trophique marine benthique et la litt&ature que nous avons passde en revue, nous permettent de remarquer un certain nombre de fairs saillants:

(a) <<In situ,, et au laboratoire, le phytoplancton accumule des quantit& importantes de radiocobalt.

(b) La radioactivitE (rapport& ~1 l'unitE de poids) des organismes diminue lorsque l'on monte dans la pyramide de productivit& ~1 une contamination dlevde des pro- ducteurs correspondent des concentrations plus faibles chez les consommateurs pri- maires, plus faibles encore chez les consommateurs secondaires et tertiaires. Ce r&ultat est particuli~rement int&essant dans une optique de protection sanitaire.

(c) D'un point de rue physiologique, nous retiendrons que le cobalt s'accumule prdf&entiellement dans des organes similaires chez les diff&entes esp~ces: bdpato- pancreas des Scrobiculaires et des Crabes, foie et reins des Mammif~res.

(d) Nous avons observd que l'dvolution des quantit& assimit&s par Ies Invert& br& &udi& et le Rat ne suit pas les fluctuations de ia radioactivitE des aliments. Nous pouvons en conclure que l'accumulation du cobalt par ces organismes n'est pas un phdnom~ne passif et que l'assimilation de cet dldment donne Iieu ~t un contr61e biologique dont nous ne pouvons pr&iser ni la nature n i l e site dans l '&at actuel de nos recherches.

RESUME

1. Les Diatom&s benthiques, Navicula sp., qui constituent le niveau trophique I de cette cha~ne alimentaire exp&imentale, accumulent des quantit& importantes de cobalt 60.

* Une publication ult&ieure envisagera les r&uhats du transfert du cobalt 60 au long de cette chalne alimentaire marine 5usqu'au Mammif~re d'un point de rue protection sanitaire.

296 C. AMIARD-TRIQUET & j . C. AMIARD

2. Les concentrations du radiocobalt dans les organismes des niveaux trophiques II (Scrobicularia plana), I I I (Carcinus maenas) et IV (Rattus rattus), diminuent vers le sommet de la pyramide de productivit6 qui, dans notre exp6rience, coincide avec l 'esp&e la plus 6volu6e du point de vue de la classification zoologique. Soulignons l ' int6r& de ce r6sultat dans une optique de protection sanitaire.

3. L'assimilation du cobalt donne lieu ~t un ph6nomhne de r6gulation qui semble d 'autant plus efficace que l 'esp&e consid6r6e se situe plus haut dans l '&helle zoologique.

4. Le cobalt s'accumule essentiellement dans des organes similaires chez les diffdren- tes esp~ces animales: h@atopancr6as des Scrobiculaires et des Crabes, foie et reins des Mammif6res.

Remerciements. Nous remercions J. M. RoBeRT (Laboratoire de Physiologie V6g&ale, Universit6 de Nantes) qui, ayant isol6 la Diatom6e utilis6e comme producteur primaire dans cette exp6rience, a bien voulu nous en fournir des souches et nous indiquer les techniques de culture. MM. GUELORGeT et MICHEL (Laboratoire d'Hydrobiologie, Universit6 des Sciences et Technique du Languedoc, Montpellier) nous ont procur6 en abondance Scrobiculaires et Crabes; qu'ils en soient remerci6s.

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Adresse du premier auteur: Dr. C. AMIARD-TRIQUET Commissariat ~t l'Energie Atomique Ddpartement de Protection Service de Recherches Toxicologiques ct Ecologiques F-92260 Fontenay-aux-Roses France

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