adour - Ifremer

PréambuleCe document constitue le troisième rapport d’évaluation du GDR Adour.Le premier rendait compte des travaux effectués sur les flux de contaminants, la dynamiquede la circulation fluviale et estuarienne et les impacts de ces facteurs physiques sur lecomportement de l’anguille (éthologie de la migration et disponibilité des individus pour lapêche) ainsi que sur la physiologie d ‘individus soumis à divers concentrations decontaminants.Le second mettait en exergue l’obtention de résultats déjà bien élaborés concernant lamodélisation 2D et les estimations journalière et saisonnière de flux de civelles dansl’estuaire de l’Adour. Il annonçait la mise en œuvre de travaux sur la caractérisation desprincipaux usages et de la dynamique de leurs évolutions au cours des 3 dernièresdécennies dans un écosystème remarquable du bassin versant de l’Adour : la zone desBarthes. Ces travaux font actuellement l’objet d’un post-doctorat (Léa Sébastien) co-tutorépar le CREG-UPPA et l’IFREMER.Il confirmait l’intensification des travaux portant sur l’effet des contaminants sur une espèced’intérêt halieutique l’anguille européenne (Anguilla anguilla). Ces études sont développéesconjointement dans le cadre d’une thèse (Hélène Tabouret) cofinancée par l’IFREMER et laRégion Aquitaine et sous la responsabilité conjointe de l’IFREMER, de l’ECABIE et EEM –UPPA ainsi que dans le cadre d’un post-doctorat (Eléna Aubry) co-tutoré par l’IFREMER etl’EEM-UPPA.Le rapprochement entre l’IFREMER et l’UPPA concrétisé par la signature d’une conventioncadre signée le 7 avril 2006 par Monsieur Jean-Michel Uhaldeborde : Président de l’UPPAet par Monsieur Jean-Yves Perrot : Président-Directeur Général de l’IFREMER s’estrenforcé par la mise en place d’un programme pluriformation, par la future installation(septembre 2007) de l’IFREMER sur le campus de Montaury et par la présentation à laRégion Aquitaine d’un projet dit « Atelier Adour ».Le projet européen « INDICANG » coordonné par un laboratoire IFREMER (laboratoireRessources Halieutiques d’Aquitaine), membre du GDR Adour, est maintenant achevé. Lecolloque final s’est tenu au centre IFREMER de Nantes les 19 et 20 juin 2007. Il aura unesuite, conformément aux souhaits exprimés par les élus régionaux au sein de l’AssociationGrand Littoral Atlantique (AGLIA). Les 2 laboratoires du GDR Adour impliqués : IFREMER –RH Aquitaine et l’UPPA-LMA se sont repositionnés sur des thématiques plus prospectivesdans le cadre du projet européen EELIADD 1 .Les travaux qui se sont développés au cours de cette troisième année de fonctionnementont été exposés au cours de la journée de restitution des travaux du GDR Adour organiséepar l’UPPA et l’IFREMER sur le campus de Pau. Elle s’est déroulée le 7 mars 2007 sous laPrésidence de Jean-Michel Uhaldeborde – Président de l’UPPA. Messieurs Claude Miqueu :Président de l’Institution Adour et Michel Maumus : Vice –Président du Conseil Génral desPyrénées Atlantiques ont participé à ces journées.Monsieur Claude Miqueu a exposé les attentes des élus de l’Institution pour ce qui concerneles travaux concernant le Développement Durable et la Gestion des milieux aquatiques. Il ainsisté également sur la notion de transfert et d’implication des équipes de recherche dansle cadre de l’aide à la gestion des ressources aquatiques. Il a également mis l’accent sur lanécessité de développer les travaux sur l’anguille, espèce d’intérêt patrimonial majeur pourle bassin versant de l’Adour.1 European Eel : Investigation and Assessment of their Decline. FP7 – Work Programme : Activity 6.2.2.1.(Sustainable Management of Resources.3

Le docteur Michel Maumus a mis en exergue la nécessité de développer une approchepartenariale dans le cadre de la gestion intégrée des écosystèmes aquatiques. Il a montrécomment celle-ci a permis le développement d’un plan de restauration et de gestion despopulations de saumon atlantique du bassin de l’Adour qui a valeur d’exemple maintenanten Europe.Cette journée a permis également aux partenaires d’échanger sur leurs travaux derecherche respectifs et de faire le point sur les thèses (au nombre de 2) et les post –doctorats engagés (au nombre de 2).Les services des Collectivités Territoriales ainsi que certains usagers (pêcheursprofessionnels du CRPMEM d’Aquitaine) étaient présents et ont pu évaluer la diversité destravaux présentés et l’avancée des résultats obtenus.Une brève restitution a été également effectuée lors de la réunion avec le CEPB au ConseilGénéral (caserne de la Nive à Bayonne).en avril 2007.4

I2. Anguille et zone humide, même parcoursI2.1. L'anguille menaçante devient menacéea. Espèce mythiqueAussi longtemps que l'on puisse remonter dans la connaissance de l'imaginaire collectifautour de l'anguille, elle a mauvaise réputation. Considérée à l'origine comme effrayante etmystérieuse, l'anguille alimente nombre de contes populaires et légendes et fascine alorsartistes comme philosophes. Aristote l'évoque déjà dans ses écrits comme "l'animal quiprovient des entrailles de la terre", ce qui n'est pas faux puisque l'anguille se reproduiraitdans les profondeurs de la mer des Sargasses. Freud s'intéresse également à cette espèceet décrit très précisément le fonctionnement des organes génitaux de l'anguille. Ledictionnaire universel d'histoire naturelle de 1856 présente l'anguille comme un "poissonconnu de tout le monde, abondant presque à l'excès dans les rivières, les lacs et les étangsde toute l'Europe, quoiqu'il paraisse moins commun vers le nord, ce qui doit faire penser quel'anguille craint le froid (...) Elles chassent à terre, mangent les petites reptiles, lescolimaçons et même quand elles sont dans les champs cultivés, certaines plantes dont ellessont très friandes, entre autres les pois (...) Il y a lieu de s'étonner que l'on ait perpétuéencore les contes les plus ridicules sur la reproduction des anguilles; certains rapports secachent derrière des erreurs populaires".b. Espèce nuisibleEn France, le décret du 19 décembre 1964 reconnaît l’anguille comme espèce nuisiblelaquelle constituerait un danger pour les juvéniles de salmonidés. Selon l’INRA, ce décret nerepose sur aucune argumentation scientifique, et l’anguille est alors victime de pêches dedestruction sur plus de 20 ans (le décret est abrogé en 1985). Les anguilles sont brûléesmassivement à la chaux et les civelles servent tantôt d'engrais, tantôt de colle. Pourtant enEurope, dès les années 50 dans les pays scandinaves, notamment au Danemark, certainsscientifiques et pêcheurs alertent les autorités sur la mauvaise santé de l’anguille (Moriartyet al., 1997). Mais ce n’est que 20 ans plus tard que la CECPI 4 et l’ICES 5 organisent unpremier symposium sur l’anguille à Helsinki. En France, la baisse des populations estobservée vers la fin des années 80 et des notions de gestion et d’échappement sontévoquées par le GRISAM 6 . Une première prise de conscience qui devra néanmoinsattendre 1994 pour se transformer en une formalisation des besoins pour un plan de gestionde l’espèce.c. Espèce en voie de disparitionFace à la baisse des densités d’anguilles observée dans toute l'Europe, la CommissionEuropéenne demande en 2005 à l'ensemble des pays de l'Union de mettre en place un plande gestion durable de l'espèce.Parallèlement, le projet Indicang ( http://www.ifremer.fr/indicang/ ) regroupant la France,l'Angleterre, l'Espagne et le Portugal vise à définir une série d'indicateurs communs àpropos de l'abondance et de la colonisation de l'espèce. Sous l'égide du principe deprécaution, certains pays limitent ou interdisent la pêche à la civelle ou à l'anguille argentée.Les moyens d’estimer les stocks s’appuient sur les fiches de captures des pêcheursprofessionnels, sur les résultats des pêches électriques et sur les comptages effectués auniveau des passes à anguilles. Mais ces méthodes ne sont pas toujours fiables et l’un despremiers objectifs des programmes scientifiques visant à restaurer les stocks d’anguille est4 Commission Européenne Consultative pour les Pêches dans les eaux Intérieures5 International Council for the Exploration of the Sea6 Groupe d’intérêt scientifique sur les poissons amphihalins regroupant 4 signataires : Cemagref,CSP, Ifremer, INRA6

alors d’obtenir des informations et de les croiser avec les bassins versants voisins. Mêmes’il est difficile d’obtenir des données fiables, tous les indicateurs sont au rouge et confirmentla tendance à la baisse du stock d’anguilles, à la fois en Europe et en Amérique.I2.2. Zone humide, la mal aiméea. Lieux maléfiquesIl est intéressant de noter que la zone humide suit exactement le même parcours quel'anguille dans sa perception et dans ses formes de gestion au fil du temps. Ainsi, jusqu'auMoyen-Age, la zone humide est un lieu maléfique de sorcellerie et de perdition, synonymede paludisme et de mort (Le Louarn, 1999). Comme pour l'anguille, c'est la peur qui dominel'ensemble des légendes populaires ayant trait à la zone humide, la transformant en zonepathogène et pestilentielle, à éviter. Associés aux miasmes, considérés commeéconomiquement inféconds et inaccessibles, ces milieux sont pendant des siècles victimesde leur mauvaise réputation (Fustec et al., 2000).b. Espaces à conquérirDu XI au XIIIème siècle, les zones humides connaissent une première phase detransformation sous formes de création d'étangs, de dérivation de cours d'eau, de drainageet d'extension des terres cultivées sous l'influence des féodaux et de l'Eglise (Derex, 2001).La seconde phase est concomitante du renforcement du pouvoir de l'Etat et de lapromulgation d'un édit royal au XVIIème siècle visant au dessèchement de tous les maraisdu royaume (De Dienne, 1891). Parallèlement, dans le Nord de la France, les maraisviennent en complément défensif des places fortes et des zones inondables qui s'égrènenten arrière de la ceinture de fer définie par Vauban. Physiocrates présentent les zoneshumides comme des espaces improductifs et nuisibles; hygiénistes considèrent les eauxstagnantes comme responsables de l'infection de l'air ambiant, des maladies endémiques etépidémiques. A partir du XVIIIème siècle, l'homme se lance alors véritablement à laconquête de ces zones inhospitalières et le défi consiste à les transformer en zones deproduction agricole. Les ingénieurs s'efforcent à dériver, équiper et canaliser les fleuves etrivières; à drainer, assécher et combler les marais pour encourager l'exploitation agricole etl'urbanisation (Billaud, 1984). Un mouvement qui s'accélère dans les années '60 avecl'agriculture intensive et qui connaît son paroxysme avec la loi d'orientation agricole du 4juillet 1980 définissant "la maîtrise d'eau comme facteur essentiel de la production agricole"et encourageant par conséquent le drainage à large échelle. Le défi est gagné: en France,le tiers des zones humides a disparu en l'espace de 30 ans.c. Patrimoine commun de la nationA partir des années 70 apparaissent les notions de fonctions écologiques et de valeurs àpropos des zones humides, qui ont donné lieu à diverses législations relatives à leurprotection sur les plans international et européen. Ainsi, la Convention de Ramsar du 2février 1971 désigne la conservation des zones humides d'importance internationale; demême la loi sur l'eau du 3 janvier 1992 définit les zones humides comme contribuant au"patrimoine commun de la nation" et nécessitant une "gestion équilibrée et globale" de laressource en eau. Parallèlement, la directive habitat de 1992 vise au maintien de labiodiversité au-travers de la constitution d'un réseau écologique nommé Natura 2000; quantau programme national de recherche sur les zones humides (PNRZH), il a pour objectif demettre en évidence le caractère d'infrastructures naturelles des zones humides ainsi que ladiversité de leurs fonctions. Même si l'on reconnaît aujourd'hui les qualités uniques deszones humides, l'ensemble de ces programmes n'ont que rarement de prise réglementaireet se situent en contradiction avec certaines mesures défavorables aux zones humides,telles que les lois de dessèchement, les aides financières à la populiculture ou la taxe sur lefoncier non bâti. Ces incohérences révèlent la difficulté de nos sociétés à gérer des zonesentre terre et eau, entre production et protection.7

I2.3. Contexte d'étudea. Une anguille qui échappeL’anguille européenne est un poisson thalassotoque, c’est-à-dire qu’elle vit alternativementen eau douce et en eau de mer, et se reproduit en mer. De ce que l’on connaît de l’espèce,chaque année, l’ensemble des anguilles matures du monde se donnent rendez-vous dans lamer des Sargasses pour se reproduire… et mourir ensuite. Les petits, larves leptocéphales,se laissent porter par divers courants, principalement le Gulf Stream, sur environ une annéepour regagner les eaux continentales à l’état de civelle. Dès qu’elles atteignent les eauxdouces situées en amont de la limite d’influence de la marée dynamique, les civelles setransforment en anguillettes 7 . La jeune anguille se sédentarise, adopte un comportementbenthique et devient anguille jaune. A ce stade apparaît la différenciation sexuelle, uneattitude territoriale de prédateur et une colonisation sur l’ensemble des zones accessibles dubassin versant. Après une dizaine d’années passés en eau douce, l’anguille jaune semétamorphose en anguille argentée 8 pour repartir à son tour à l’océan ; c’est la dévalaison.Face à la disparition de l'anguille, c'est la surpêche qui est le plus généralement pointé dudoigt, mais vu les incertitudes autour de l'espèce, on ne peut réduire le problème del'anguille à une histoire de pêche. En effet, étant donné la longévité de l’anguille, sesmigrations, ses divers lieux de vie et ses métamorphoses, les raisons invoquées pourexpliquer l’effacement de l’espèce affluent et il n’est pas aisé d’y voir clair. D’abord, parceque certaines menaces sont liées les unes aux autres, ensuite car combinées, elles peuventavoir divers effets sur l’espèce. Par exemple, selon Couillard et al. (1997), les lésionspathologiques et les parasites des anguilles américaines du St-Laurent sont associées à lacontamination chimique des eaux. Le cycle vital de l’anguille est trop complexe pour imputersans équivoque ce déclin à une cause précise. Pêle-mêle, on recense une vingtaine defreins au bon développement de l’anguille, des points noirs mis en avant par lesscientifiques et les acteurs territoriaux. Le tableau suivant fait le point sur les causesavancées à propos de la chute des populations d'anguilles européennes, selon qu'elles sontd'origine naturelle ou anthropique (tableau 1).Tableau 1 - Différentes causes d’impacts d’origines naturelles ou anthropiques.Origine naturellePrédation (oiseaux et poissonscarnivores)Parasitisme (anguilicola crassus)Production de phytoplanctonCourants (affaiblissement du GulfStream)Débit fluvialTempératureFacteur éolienLuminosité0rigine anthropiqueSurpêcheAssèchement des zones humidesPollutions agricoles (pesticides, etc..)Pollutions industrielles et urbaines(métaux, etc..)Ouvrages hydrauliques (barrages, clapets,etc..)DragageExtraction de granulatCurage des canauxDe par son cycle biologique très particulier, une distribution géographique large, deschangements de milieux qui impliquent des modifications morphologiques et physiologiques,un mode de vie benthique en contact étroit avec le sédiment, un régime carnivore, etc.,l’anguille côtoie des milieux très différents au cours de sa vie et se trouve en présence de7 Augmentation de l’activité natatoire, pigmentation, fonctionnalité des organes8 Augmentation du volume musculaire, développement de l’argenture et des organes sensoriels8

multiples agressions. L'objectif de l'étude est ici d'analyser plus en détail les causesanthropiques de la disparition de l'anguille dans sa phase continentale, à la fois dans lediscours des parties prenantes et dans l'analyse de l'évolution des usages sur un territoire.Autrement dit, par une lecture sociologique et géographique d'un territoire, il s'agitd'appréhender les répercussions sur l'anguille de la dégradation généralisée des zoneshumides.b. La zone humide en questionUne zone humide peut être définie comme une région où l’eau est le principal facteur quicontrôle le milieu naturel et les vies animales et végétales associées. Lorsque la nappephréatique affleure ou lorsque les eaux profondes recouvrent les terres, on peut alors parlerde zone humide. En France, les zones humides sont en nette régression et recouvrentaujourd’hui environ 3% du territoire, contre 9% il y a cent ans. Le groupe de travail surl’évaluation du stock d’anguille du CIEM 9 considère que la diminution en surface des zoneshumides compte parmi les facteurs les plus préoccupants agissant sur le stock d’anguilles,en ce qui concerne la qualité de l’eau et la capacité d’accueil des écosystèmes. En effet, lachute des populations constatée dès les années 70 correspond aux modifications despratiques culturales, à l’assèchement des zones humides, à l’intensification des pollutions età l’extension des centres industriels et urbains. On distingue les zones humides marines etcontinentales, dont les composantes sont réparties de la sorte sur le territoire français(figure 1) :Estuaires,lagunes côtièresDeltas 6%Marais agricoleset saumâtres 4%Prairie humide38%ZH alluviales28%Etangs, lacs et plansd’eau 22%Figure 1 - répartition des diverses composantes des zones humides en France (source :Aglia 2002)On constate sur ce graphique que les zones humides continentales dépassent largement ensurface les zones humides marines, avec en tête les prairies humides qui représententenviron 1.000.000 d’hectares sur le territoire et qui caractérisent en premier les zoneshumides en France. L’anguille est souvent le seul poisson à exploiter ces zones humides defaçon permanente. Ainsi la restauration de ces territoires apparaît comme indispensable à laconservation de l’espèce, une restauration encore à l’état embryonnaire en France (Rigaudet al., 2000). Avant tout, il s’agit d’améliorer l’état de « connexité piscicole » des milieuxlittoraux, c’est-à-dire instaurer une mosaïque d’habitats dont l’ensemble des sites seraientaccessibles et reliés par voie hydraulique. De tels objectifs impliquent une présenceeffective sur le terrain, un travail de sensibilisation et de concertation auprès des acteurslocaux et la mise en place d’outils spécifiques de suivi et de gestion.La diminution des zones humides et la dégradation des milieux entraînent un déséquilibredes écosystèmes avec une diminution qualitative et quantitative des ressources trophiques9 Conseil International pour l’Exploration de la Mer9

pour l’anguille. Mais dans quelles proportions la dégradation des zones humides est-elleresponsable de la diminution du stock d’anguilles ? A ce sujet, la communauté scientifiquese mobilise sans apporter à ce jour de résultats significatifs. Une problématique que nouschoisissons de traiter sur le territoire des Barthes de l'Adour.I3. Les Barthes de l'Adour, mi-terre, mi-eauI3.1. Un territoire en transitionTerres conquises sur l’eau, les Barthes de l’Adour font partie du bassin Adour-Garonne etregroupent une trentaine de communes réparties sur un cordon de 80km, longeant l’Adourde l’amont de Dax à l’embouchure du fleuve, Bayonne. Les Barthes sont un ensemble deterres basses dont le niveau est à 1m en dessous du niveau des basses eaux, et serventalors de réservoirs lors des crues de l’Adour, un fleuve qualifié de capricieux.Ces rubans alluviaux sont soumis à l'influence des marrées, régulièrement inondés puisasséchés pour l'agriculture, ce qui fait de ces terres des zones écologiquement très riches etsocialement mouvementées.A l’origine considérée comme un marais pestilentiel et insalubre, la Barthe est curée,endiguée asséchée, cultivée ; une conquête de l’eau qui dure plusieurs siècles. Tout unsystème hydraulique a été mis en place afin d’assécher les terres : esteys, canaux, portes àflot et clapets quadrillent la zone des Barthes.Sur le plan patrimonial, les Barthais ont toujours présenté des sentiments opposés « amourhaine» envers ces terres qui avaient mauvaise réputation ; sur le plan social, les gens del’eau ne côtoyaient guère les gens de la terre, jusqu’à l’arrivée d’un nouvel acteur : lerurbain. La Barthe traditionnelle est pâturée, mais aujourd’hui, les Barthes forestières,pâturées et urbaines constituent les trois paysages types du territoire. La sylviculture,l’agriculture intensive et l’urbanisation sont d’ailleurs parmi les menaces de demain.L'objectif est d'analyser les usages des territoires de l’anguille dans une perspectivehistorique : analyse de l’évolution des surfaces de production, de la fonctionnalité despaysages, des pratiques agricoles, des techniques de pêche.Depuis les années 70, quelles ont été les modifications en matière d’occupation du sol, detransformation des zones humides ainsi qu’en matière de modes de gestion sur le territoiredes Barthes de l’Adour ? Quels sont les différents modes de gestion des territoires del’anguille mis en oeuvre par les institutions et les usagers ? Dans quelle mesureappréhender les représentations, positionnements et comportements des acteurs dans leursrapports aux autres, au territoire et plus particulièrement aux anguilles ? Quels sont leséquilibres et les différents compromis acceptables sur ces zones convoitées par différentsusagers ?Il s’agit d’apprécier les conditions de mise en place d’éventuelles opérations de restaurationde l’espèce de manière concertée, d’identifier et d’analyser les systèmes de contraintes, leslogiques de fonctionnement et les modes de coordination, formels et informels, desdifférentes parties prenantes susceptibles d’avoir un impact sur l’habitat de l’anguille.A ce propos, la notion de gouvernance incite à repenser les processus de prise de décisiondans un sens de renforcement de la concertation, un concept incontournable pour la gestiondes territoires.I3.2. Zoom sur cinq communesL'objectif du travail de recherche est de comprendre l'évolution des Barthes de l'Adourdepuis que l'anguille a commencé à se raréfier, à savoir depuis 30 ans. Cette analyses'effectue de manière plus fine et détaillée sur 5 communes des Barthes 10 , lesquelles10 Urt, Guiche, St-Laurent-de-Gosse, Ste-Marie-de-Gosse, St-Barthélémy10

intègrent deux sous bassins versants. Ces communes ont été choisies car ellescorrespondent aux points d'étude des équipes de recherche Ifremer (points de mesure deprélèvements d'eau et de pêche électrique) et car, séparées par l'Adour, elles nous mettentface à deux zones radicalement différentes. La première (Urt, Guiche) est complètementdéconnectée des eaux de l’Adour par des systèmes de clapets et donc influencéedirectement par les usages de la Barthe tandis que la seconde zone est en contact avec leseaux de l’Adour et donc influencée à la fois par les usages locaux ainsi que par les eaux dubassin versant (St-Barthélémy, St-Laurent, Ste-Marie). Ainsi souhaitons-nous comparer cesdeux situations par rapport aux populations d’anguilles afin de cibler quelques facteursdéterminants pour la conservation de l’espèce. Quelles ont été les évolutions en matièred’occupation du sol sur ces zones depuis 30 ans 11 ? Quelles modifications des zoneshumides sont-elles à recenser à partir de l’évolution des activités humaines ? Est-on enmesure de mettre en relation les populations d’anguilles à un point donné avec le niveaud’anthropisation de la Barthe ? Les usages spécifiques des Barthes ont-elles un impactdifférent sur les anguilles que celui des apports du bassin versant dans son ensemble ? Ils’agit d’identifier et d’apprécier les usages sur la zone et d’estimer leurs impacts sur l’eau,sur l’anguille et sur ses habitats.I3.3. Un trésor dans un milieu inhospitalierEn France, ce sont globalement 1.200 emplois à plein temps qui sont concernés parl’exploitation des pêcheries de civelles, dont environ 700 emplois directs (Aglia, 2002).L’anguille représente au plan économique la première ressource du golfe de Gascogne etsur le bassin de l’Adour, la civelle ou pibale représente entre 40 et 80% du chiffre d’affaireglobal réalisé sur les pêcheries 12 (Prouzet et al., 2001). Pour 52% des pêcheurs, la pêchede pibales vient compléter les revenus issus d’une exploitation agricole ; et 53% despêcheurs travaillant sur l’Adour ne pêchent que la civelle (l’exploitation des anguilles jauneset argentées est peu développée sur ce bassin). Ainsi, la pêche à l’anguille, amateur ouprofessionnelle, fait partie intégrante du patrimoine local. Selon l’enquête menée par le Len-Corrail en 1999, un marin pêcheur estuarien a capturé environ 150kg de civelle en 1998, cequi correspond à un CA de 120MF, chiffre a priori sous-estimé. De plus, même si la partmoyenne de la civelle dans le CA total de l’armement a une tendance nette à baisserd’année en année, elle représente en 1998 48% dans l’estuaire de la Loire, 41% dans celuide Vendée, 39% en Gironde et 61% sur l’estuaire de l’Adour. Ainsi non seulement l’anguillereprésente une espèce à forte valeur patrimoniale, mais elle revêt également d’importantsenjeux socio-économiques en France, et particulièrement sur le bassin de l’Adour.Sur le bassin de l’Adour et des Gaves, la dégradation des zones humides a été signalée demanière récurrente par les professionnels de la pêche ainsi que par les scientifiques. Cesmises en alerte sont restées sans suite. On considère que sur les 19 zones humidesrépertoriées au sein du bassin Adour-Garonne, 18 ont subi des dégradations, et la zone desBarthes ne fait pas exception à la règle. D’abord, l’accumulation de contaminants dansl’anguille a été mise en évidence à travers des taux compris entre 100 et 220microg/kg 13 ,dépassant les normes admissibles pour la concentration humaine de 75microg/kg. Ensuite,le développement du maïs et des cultures sous contrat a entraîné sur le bassin de l’Adourun accroissement considérable de l’irrigation depuis 20 ans, en passant de 7.000 ha irriguésen 1980 à 20.000 ha en 2000 (Regnacq, 2001). Ainsi l’irrigation dans les Barthes représente70% des prélèvements en période estivale et participe à l’assèchement de ces zoneshumides. Néanmoins, c’est dans le bassin de l’Adour qu’a été développé le programme11 Surfaces occupées, nombre d’entreprises, CA, besoins en eau, nature des rejets, aménagements,etc.12 Le bassin de l’Adour compte 177 unités lesquelles génèrent entre 400.000 et 1.500.000 eurosannuellement pour la période 1987-200013 Voir les travaux du GIS ECOBAG11

Irrimieux sur environ 20% des surfaces irriguées (attribution de quotas, tarificationprogressive, modernisation du matériel).Zone de reproduction -Mer des SargassesPhase océaniqueFlux sortantd’anguillesargentéesFlux entrantde civellesEurope - estuairesPollutionsindustriellesPêcheprofessionnelleIrrigationPollutionsagricolesPhase continentalePêche deloisirsPrédationsBarthesAnguillejauneBarthesParasitismeAssèchementdes BarthesDégradationdes zoneshumidesFleuveAdourObstacles à lacirculationFigure 2 - Schéma résumant les agressions dont sont victimes les anguilles dans leurphase continentaleSelon l’Agence de l’eau 14 , le bassin de l’Adour est considéré comme très déficitaire en eauet la reconstitution de débits d’objectifs d’étiage comme prioritaire. Ainsi, un plan de gestiond’étiage a été mis en place 15 (PGE) permettant de déterminer la répartition des ressourcesen eau en période d’étiage. Parallèlement, des réservoirs de soutien d’étiage ont égalementété mis en place dans le bassin de l’Adour ; il s’agit de réserves d’eau d’environ 70Mm 3utilisées pour réalimenter les rivières en période d’étiage. Quantité et qualité d'eau du fleuve,pêche professionnelle et de loisir, pollutions agricoles et urbaines, assèchement et14 SDAGE, mesure C3 : gestion quantitative de l’eau, reconstitution des rivières déficitaires15 Ce PGE est le seul en France à ce jour12

pompage, clapets et barrages, populiculture et urbanisation: voilà quelques exemplesd'agressions auxquelles doit faire face l'anguille dès son arrivée dans l'estuaire de l'Adour(Figure 2). Quelle est la part de chacun de ces facteurs?I4. Une méthodologie à tiroirsI4.1. Le volet géographiquea. Les fichiers AgresteLes fichiers Agreste informent sur l'état de l'agriculture dans une région à un moment donné;ils présentent le recensement des activités agricoles à l'échelle communale pour les années1979, 1988 et 2000 sur la région Aquitaine. L'analyse de ces données agricoles nouspermet de faire le point sur l'évolution de l'agriculture dans notre zone d'étude. Il nous estalors possible de mesurer les changements au cours du temps liés aux activités d'élevageou de cultures, et liés à l'occupation du sol telle la surface des exploitations agricoles ou lasurface irriguée. L'analyse des changements en termes d'agriculture depuis 21 ans dans lesBarthes de l'Adour nous dessine la tendance suivante: des exploitations agricoles moinsnombreuses et plus vastes; une diminution de l'élevage et de la surface en herbe; uneaugmentation des surfaces drainées et irriguées; une augmentation des surfaces boisées.L'analyse des fichiers Agreste est intéressante car elle présente la tendance globale d'unerégion; néanmoins, ce recensement agricole présente le risque d'une information biaisée carfigée à un moment donné et à l'échelle communale. Il paraît alors pertinent de coupler cetteapproche avec l'analyse des photographies aériennes sur cette même zone d'étude.b. L'orthophotographieAfin de mesurer précisément l'évolution du territoire en matière d'occupation du sol,l'orthophotographie apparaît comme un outil pertinent. Une série de photographiesaériennes des années 1977, 1989 et 2003 sur les 5 communes et deux sous bassinsversants à l'étude sont en cours de traitement. L'objectif est de classifier l'ensemble desparcelles selon leur usage, en autant que cela soit possible 16 , autrement dit parvenir à une"polygonisation" du territoire sur les 3 années d'étude. La première lecture du territoire surdes Barthes de l'Adour nous amène à la classification suivante des usages (tableau 2).Tableau 2 – Classification des usages dans les Barthes de l‘Adour.classificationhabitationurbanisationrouteforêt plantéeforêt en transitionétangmaïsculturespâturefoinlabourclairièretourbeusages associésexploitations agricoles, constructions des néorésidentsconstructions modernes (industrie, loisir, etc..)réseau principal, secondaire et résidentielpopulicultureaulnaies, saulaies, terres à l'abandonplans d'eau, bondes pour la chassemaïsicultureautres cultures, notamment les kiwissurfaces en herbe dédiées à l'élevagesurfaces dédiées à l'alimentation du bétailchamp labourémilieu ouvertanciennes tourbières, zones à l'abandon16 Des sorties de terrain sont réalisées pour vérifier l'usage de certaines zones13

Cette analyse des photographies aériennes arrive en complémentarité de l'étude durecensement agricole Agreste car elle offre sur la même période d'étude une vision plusdétaillée de l'évolution des usages du territoire, à l'échelle non plus de la commune maiscette fois de la parcelle et du sous bassin versant.I4.2. Le volet sociologiquea. L'approche qualitativeGénéralement, les projets de conservation de la nature sont portés par des institutionnelsqui s’appuient dans leurs actions sur des résultats scientifiques issus d’études en chimie, enbiologie ou en écologie. Les sciences sociales n’ont que rarement bénéficié d’un rôle dansla mise en place de projets de conservation, une situation qui semble néanmoins évoluer.En effet, constat encore très récent, les grands projets de conservation présentent souventaujourd’hui un volet « sciences humaines ». Les effets de l’absence des sciences humainesdans les projets de conservation ont-ils été mis en avant ? Quelle est la place aujourd’huides sciences sociales dans la conservation de la nature ? Quels peuvent-être les apports dela discipline en matière de conservation ? Afin de cerner la place qu’occupent aujourd’hui lessciences sociales au sein des projets de conservation de la nature, nous étudions d’abordl’évolution de la signification de la notion de conservation dans le monde scientifique, puisbrossons un état des lieux des différents projets de conservation et de leurs liens auxsciences humaines.Finalement, nous resserrons notre problématique sur le territoire des Barthes de l’Adour, enétudiant le sens que prend la notion de conservation dans le Bas-Adour, le positionnementdes scientifiques qui s’engagent dans certains projets environnementaux, l’imbricationéventuelle des sciences dures et molles pour un même objectif, celui de la conservation dela nature.L'objectif est ici de réaliser un diagnostic du jeu d’acteurs territoriaux, d'évaluer le potentielde concertation autour de ces zones humides et de saisir les perceptions des acteursterritoriaux à propos de l'évolution des Barthes et à propos des causes de la disparition del'anguille. Pour ce faire, une série d’entretiens est réalisée auprès de l’ensemble des partiesprenantes à l’aide d’un guide d’entretien ouvert mais néanmoins ciblé, inspiré de la stratégiepatrimoniale (Ollagnon, 1989). Notre approche permet de mettre en évidence les écarts depratiques, de préférences et de savoirs des acteurs (Donnadieu, 2002) vis-à-vis du territoireen général, de l’anguille en particulier. La compilation de l’ensemble de ces donnéesdiscursives aboutit au positionnement de chaque acteur dans son rapport social 17 et dansson rapport patrimonial 18 au-travers du modèle conceptuel d’analyse intitulé l’Acteur en 4dimensions (Sébastien, 2006). Ainsi est-on en mesure de mettre en évidence sur le territoireles écarts cognitifs entre acteurs, les conflits d’intérêt et de position, la présence ou nond’acteurs faibles 19 et absents 20 . Bref, souligner les nœuds conflictuels sur le territoire ainsique les potentiels de concertation et proposer quelques pistes pour tendre vers unegouvernance intégrée et concertée de l’espèce.b. L'approche quantitativeDe quelles manières ont évolué les perceptions vis-à-vis du territoire des Barthes, vis-à-visde la problématique anguille ? Est-on en mesure de souligner certains écarts cognitifs entreinstitutionnels et usagers à propos des Barthes de l’Adour ainsi que de l’anguille ? Demanière quantitative cette fois, il s'agit de tenter de saisir la nature des liens que lesdifférents acteurs ont pu tisser vis-à-vis du territoire d’abord, de l’anguille ensuite. Ons’attache également à définir le type de connaissances associées aux pratiques sur le17 Liens entre humains contemporains18 Liens des acteurs vis-à-vis de ce qu’ils considèrent comme leur patrimoine naturel et culturel19 Humains contemporains sous-représentés20 Générations futures et vivant biologique14

territoire. Est-on en mesure d’établir certains parallèles entre la diminution de la populationd’anguilles et la transformation des savoirs locaux ? Comment définir l’imaginaire collectifexistant aujourd’hui autour des Barthes et de l’anguille; a-t-il joué un rôle dans l’évolutiondes paysages et de l’espèce ?Les Barthes comme l’anguille représentent deux entités qui ont fortement marqué leterritoire du Bas-Adour dans le passé et qui sont toutes deux en perte de vitesse ; il est alorsintéressant de se pencher sur l’évolution dans le temps des images véhiculées par ces deuxnotions. Afin de cerner l’imaginaire collectif qui se dégage aujourd’hui des Barthes del’Adour et de l’espèce, nous nous appuyons sur (1) les résultats issus des questionnairesstructurels envoyés aux agriculteurs, riverains, pêcheurs professionnels et de loisir; (2) lesrésultats des sondages de rue effectués dans la ville de Bayonne et dans les villages desBarthes; (3) un état de l’art éclectique (revue de presse, rapports, thèses, contes, etc..)mettant en avant les perceptions vis-à-vis des Barthes et de l’espèce, hier et aujourd’hui.C'est dans la complémentarité des méthodes qualitatives et quantitatives que l'on souhaitedéceler les enjeux sociaux et environnementaux que pose la protection d'une espècepiscicole sur un territoire.I5. Matière à réflexionI5.1. Rive gauche contre rive droiteFait marquant sur notre zone d'étude, aussi bien au niveau de l'analyse de l'occupation dusol que de la lecture des entretiens, c'est la franche opposition en termes de gestion et deperception entre rive droite et rive gauche de l'Adour. En effet, les communes situées rivegauche de l'Adour (Urt, Guiche) sont caractérisées par des Barthes privées et agricoles,dominées par la maïsiculture ou la populiculture, sur lesquelles le curage des canauxcomme l'entretien des berges et des ouvrages hydrauliques s'effectuent systématiquementau travers d'une gestion collective efficace. Cette zone a subi le remembrement à partir desannées 65, ce qui a permis le développement d'une agriculture intensive, critiquéeaujourd'hui pour la pollution des eaux par les pesticides et engrais.En face, les communes de la rive droite de l'Adour (St-laurent, Ste-Marie, St-Barthélémy)présentent un paysage bien différent. Le remembrement ne s'étant pas effectué sur cettezone, la vocation des parcelles, parfois toujours en lanières -héritage du passé-, n'est passtrictement agricole mais diversifiée. En effet, si la majorité des Barthes sont privées eturbaines, il existe quelques Barthes communales, des parcelles agricoles, des réserves dechasse et la plupart de ces zones sont classées Natura 2000. Mais ces Barthes privées sonthabitées par des "rurbains", des résidents nouveaux venus de la ville, et qui connaissentmal le fonctionnement d'une Barthe. En conséquence, la gestion collective a du mal às'imposer et les propriétaires rechignent à entretenir ouvrages ou canaux; on assiste alors àune progression des terres inondées abandonnées, gagnées par les saules et les aulnes.Parmi ces deux paysages qui se font face sur l'Adour, aucun ne correspond au bondéveloppement de l'anguille. En effet, rive gauche, l'anguille pénètre difficilement dans lescours d'eau vu les clapets hermétiques installés à l'embouchure de chaque canal, maiscircule bien dans ces canaux, quoique pollués et curés. Côté rive droite, l'anguille peutfacilement coloniser les cours d'eau vu les ouvrages mal entretenus, mais circule mal étantdonné le manque d'entretien des canaux. L'Adour joue une barrière non seulementadministrative mais aussi sociale où s'oppose alors l'intérêt des agriculteurs contre ledésintérêt des propriétaires.I5.2. Une espèce à enjeuxEtudier les implications de la mise en place d'un processus de concertation autour de lapréservation d'une espèce piscicole comme l'anguille permet de déceler sur le territoire desBarthes un certain nombre d'enjeux sociaux et environnementaux. On l'a vu, l'Adour joue unrôle de barrière sociale entre acteurs, lesquels se critiquent vivement d'une rive à l'autre. Auniveau de la gestion collective qui s'avère impérative dans l'entretien des zones humides15

comme les Barthes de l'Adour, il est à noter que si elle fonctionne en milieu fortementagricole, elle a du mal à rassembler en zone davantage urbaine, où les propriétaires nevoient pas l'intérêt d'investir dans l'entretien d'ouvrages et de canaux.Les acteurs ne le formulent pas directement, mais c'est en fait la notion de zone humide quicristallise les conflits sur le territoire et s'affrontent sur le territoire deux logiques de gestion:production contre protection. Même si la notion de protection de la nature est souventinvoquée pour justifier certaines pratiques de gestion ou de non-gestion, il est intéressant denoter que l'acteur le plus critiqué du complexe multi-acteurs est le protecteur de la nature,autrement dit, l'écolo. Pourtant, aucune association de protection de la nature n'a delégitimité sur le territoire et cet écolo n'existe pas. En matière de conservation, ce sont leschasseurs qui sont appréciés sur le territoire pour leurs réserves ornithologiques et qui sontconsidérés comme ceux qui préservent le plus l'environnement dans les Barthes. Mais il esttrès difficile de protéger ce qui ne se voit pas et des zones de protection pour la faunepiscicole ne seraient pas forcément les bienvenus sur le territoire. Même si les pêcheurs seprésentent souvent comme ceux qui tirent le signal d'alarme en matière de dégradation desmilieux aquatiques, ils sont rarement considérés comme tels mais plutôt comme ceux quiprélèvent du poisson tant qu'ils peuvent, sans se soucier du milieu naturel. Quant auxconflits entre pêcheurs professionnels et amateurs, ils comptent parmi les litiges les plusvirulents du territoire, alors que globalement, leurs objectifs généraux se rejoignent.Face à la baisse des populations d'anguilles, les acteurs du territoire accusentprincipalement l'évolution des techniques de pêche, notamment le chalutage, les ouvrageshydrauliques qui rendent certaines zones inaccessibles, les pesticides qui altèreraient lasanté de l'anguille et la poussée du braconnage vu les prix de vente de la civelle et del'anguille. Finalement, la vieille formation socio-spatiale d'antan des gens de la terre -lesSequé- contre les gens de l'eau -les Barthais- semble réapparaître avec cetteincompréhension autour de la notion de zone humide. Agriculteurs et pêcheurs se tournentle dos et la concertation sur le territoire des Barthes de l'Adour est encore compromise.I6. ConclusionLe problème de l'anguille ne semble pas pouvoir être résolu simplement en limitant la pêcheou en développant l'alevinage. Afin d’atteindre une recolonisation des cours d’eau, il fautpermettre aux civelles d’accomplir leur migration, aux anguilles jaunes d’effectuer leurcroissance dans de bonnes conditions et aux anguilles argentées de reprendre la route de laMer des Sargasses. Certains préconisent alors l’alevinage et le transfert de civelles, maissystématiser ce genre de pratiques peut amener à une diminution de la biodiversité, unefragilisation de l’espèce. « Repeupler ne sert pas à grand chose si on ne restaure pasauparavant l’habitat » (Tendron, 1998). De même, limiter la pêche ne suffit pas ; il convientde mener une politique globale sur la restauration des habitats de l’anguille.Même si des pans entiers de la biologie de l’anguille restent mal connus, à la fois dans sesphases marines comme continentales, même si les informations disponibles sur lescaptures de l’anguille sont hétérogènes et pas toujours fiables, même si les systèmes degestion sont très différents selon les pays, il est à constater un déclin de l’espèce partout enEurope, en Amérique et en Asie et dont les causes sont partout controversées. D’abord,accroître les connaissances sur l’espèce, entend-on. Oui, mais pas seulement car le tempspresse. La présence de l’anguille dans nos fleuves, rivières et marais dépendessentiellement de la restauration de la qualité des eaux et des habitats, de l’amplificationdes contrôles de pêche et de la libre circulation des grands migrateurs. Ainsi est-il urgentd’encourager, en parallèle, une amorce de coopération entre pays concernés mais aussientre acteurs territoriaux sur le thème de la restauration du stock d’anguilla anguilla, pourune gestion concertée de l’espèce (Aglia, 2002) ; les Barthes, système artificiel régulédepuis le XVIIè constituent un hydrosystème de choix pour l’étude des modificationsenvironnementales en lien avec les populations d’anguilles.16

Les caprices de l'espèce nous mettent devant nos responsabilités; refusant de se reproduireen captivité, l'anguille nous oblige à nous intéresser à la restauration des habitats et donc detendre vers une concertation environnementale sur le territoire. A travers une méthodologietransdisciplinaire, nous cherchons à faire le pont entre chercheurs issus des sciences dureset sciences sociales ainsi qu'entre les parties prenantes du territoire, usagers, élus,institutionnels. Globalement, la question qui nous anime est celle de l'apport des sciencessociales à la conservation de la nature et à la gestion d'une espèce piscicole.II. Utilisation d’un modèle comportemental comme outil d’aide àl’interprétation du déplacement des flux de civelles d’un point de l’estuaire àl’aut)re (LMA – UPPA – IFREMER).Les observations récoltées sont synthétisées dans le schéma conceptuel présenté enFigure 3. Nous les rappelons ici brièvement.Le déplacement longitudinal des flux de civelles en estuaire est fortement dépendant desconditions hydrodynamiques et de la possibilité pour la marée dynamique de se propagerdans l’estuaire. Ce déplacement axial se fait de manière passive dans la partie de l’estuairesoumise à la propagation du front de marée dynamique. L’action du coefficient de marée etcelle du débit fluvial sur le comportement des civelles ne peuvent pas être considéréesséparément. L’intensité du courant se traduit par des conditions plus ou moins favorables àla migration des civelles, le blocage de la migration se produit quand la vitesse maximaleest supérieure à 0,3 m/s et dirigée vers l’aval.L'étude du comportement vertical des civelles est faite à partir des densités observées ensurface et au fond. Les modalités de passage des flux sont très variables en fonction desconditions environnementales et plus particulièrement de la lumière. La localisation verticaledes civelles résulte principalement de deux facteurs qui sont la turbidité et la phase lunaire.L’eau trouble favorise les déplacements sur toute la colonne d’eau, quelle que soit la phasedu cycle lunaire. Les eaux claires favorisent plutôt les passages en profondeur surtoutpendant la pleine lune et le premier et dernier quartier. La nébulosité intervient comme unfacteur modulateur de la luminosité nocturne. Les mouvements verticaux dans la colonned’eau sont plutôt actifs et résultent d’un comportement lucifuge.Ce schéma conceptuel de migration de la civelle est valable uniquement pour la partie del’estuaire soumise à la propagation de la marée dynamique et non stratifiéehydrologiquement (pas de halocline et de thermocline marquées). Le fonctionnementhydrologique varie fortement d’un estuaire à l’autre, notamment en fonction du régime fluvialet de la morphologie de la partie aval. Par exemple, le schéma peut être simplifié sil’estuaire est turbide (supérieur à 100 NTU). Dans ce cas, ce facteur important sur larépartition verticale des civelles sur l’Adour est moins pertinent.Afin de modéliser l’influence de ces composantes hydroclimatiques sur le comportement descivelles et la vitesse de propagation des individus en estuaire, un modèle comportemental aété élaboré (Prouzet et al, 2003 ; Boussouar et al, 2005). Il combine un modèlehydrodynamique 1D qu’il convient d’adapter à la bathymétrie de l’estuaire considéré, auxchroniques de débit considérées, aux hauteurs d’eau calculées ou observées et un modèled’éclairement de la colonne d’eau qui conditionne la répartition verticale du flux de civelles.Une quantité de civelles est alors introduite à l’embouchure soit de manière compacte soitde manière dispersée suivant une distribution que l’on peut définir de manière symétrique ounon durant chaque période de flot.Les applications de ce modèle sont diverses et aident à tester différents scénarioscomportementaux et à les confronter aux observations collectées soit à partir des donnéeshalieutiques soit à partir des campagnes scientifiques effectuées sur l’Adour, sur l’Isle ou surla Loire ; les 3 bassins versants du projet INDICANG pour lesquels le modèlecomportemental a été adapté (Boussouar et Prouzet, 2007).17

Diurne?OuiSur fondNonV. Courant < -0.3 m/s ?OuienfouieNonOuiMES>40NTUNonSurfacePQ et DQPhaselunaire ?NLPLFaibleNébulosité ?ForteColonneSurfaceColonneSurfaceFigure 3 - Conceptualisation du comportement des civelles en zone estuarienne en fonctiondes facteurs externes dans l’estuaire de l’Adour.II.1- Etude de la migration diurne des civelles durant le flot : cas de l’Adour et de l’Isle.Sur l’Adour la question posée était la suivante : est-ce que les civelles migrent vers l’amontdurant le jour au moment de la période de flot sachant que les échantillonnages effectués enpleine eau ne permettaient pas de capturer des civelles de jour ?L’analyse des carnets de pêche a permis de montrer la succession de pics de capturestotales journalières sur 2 pêcheries distinctes et séparées d’environ 15 km (Figure 4)). Lapremière est située dans la partie estuarienne située entre 10 et 20 km de l’estuaire. Elleutilise pour capturer les civelles 2 tamis de surface poussés (appelés génériquementpibalour) par le bateau. La seconde est positionnée sur le fleuve Adour juste en amont de laconfluence avec les Gaves Réunis à 30km environ de l’embouchure. Cette pêcherie utiliseprincipalement le tamis tenu à la main à partir d’un bateau ancré. La Figure 4 permet dedonner un exemple précis de la répartition des pics de captures dans ces 2 zones et de voirle temps de séparation entre les pics.18

250Pibalour20008-déc-9910-déc-99Tamis12-nov-9928-déc-99captures en kg15010009-nov-9929-déc-9950001/11/199905/11/199909/11/199913/11/199917/11/199921/11/199925/11/199929/11/199903/12/199907/12/199911/12/199915/12/199919/12/199923/12/199927/12/199931/12/199904/01/200008/01/200012/01/200016/01/200020/01/200024/01/200028/01/200001/02/200005/02/200009/02/200013/02/200017/02/200021/02/200025/02/200029/02/200004/03/200008/03/2000Figure 4 – Fluctuations des captures totales journalières effectuées au pibalour en zonemaritime et au tamis à main (tamis) en zone mixte durant la saison de pêche 1999 – 2000(d’après Prouzet et al, 2003).Cette figure montre en particulier un premier pic de capture détecté le 9 novembre en zonemaritime suivi d’un autre pic de captures le 12 novembre en zone mixte sur l’Adour justeaprès le lieu dit « Horgaves »..Les données précises concernant ‘évolution des captures et des conditionshydroclimatiques sont répertoriées au tableau 3.Si l'on part de l'hypothèse que le pic observé en zone fluviale appartient au même fluxcapturé en zone maritime pour les dates mentionnées dans le tableau 1 (entre le 09/11 et12/11), le temps de remontée des civelles pour atteindre la zone fluviale (distance parcouruede 20 km environ) est de 2 ou 3 jours. On peut noter également que l’on se situe dans unepériode de faible clarté lunaire qui favorise la présence de civelles en surface et doncpermet la capture par les 2 engins utilisés.Tableau 3 - Evolutions des captures de civelles au pibalour et au tamis à main etcaractéristiques hydroclimatiques correspondantes durant la période comprise entre le 9 etle 12 novembre 1999 sur l’Adour .Date captures pibalour (kg) captures tamis (kg) coefficient Débit (m 3 .s -1 ) lune T° eau (°C)09/11/99 92.37 68.86 85 139.83 NL-PQ 11.6210/11/99 73.29 92.04 80 145.43 NL-PQ 11.2811/11/99 50.74 138.25 74 137.55 NL-PQ 10.9212/11/99 35.76 157.54 66 128.95 NL-PQ 10.62Dans ces conditions nous avons une vitesse de propagation que nous essayons dereproduire par le modèle comportemental en prenant 2 hypothèses de simulation :enfouissement de jour ou migration par le fond de jour durant le flot.Les résultats des simulations sont illustrés aux Figures 5 et 6.19

Simulation du déplacement d'un flux de civelles avec enfouissement des civelles le jourArrivée du flux de civelle le 09/11/1999 à 5h00entre 8 et 13 km (zone maritime)Présence du flux de civelle le 10/11/1999 à 3h00entre 10 et 15 km (zone maritime)Localisation du flux de civelle dans la colonne d'eau entre 17 et22 km (zone maritime) le 11/11/1999 à 4h00Reprise de la migration lors du flot le 13/11/1999 à 2h00 –Le flux n'a pas encore atteint Horgaves situé à 30 km.Figure 5 - résultat de la simulation par le modèle comportemental avec enfouissement descivelles de jour.Ces simulations montrent que le flux de civelles doit migrer de jour durant le flot si l’on veutexpliquer cette succession de pics de capture au niveau des 2 pêcheries. Divers exemplesont été pris et confortent la simulation présentée (Prouzet et al, 2003).Simulation du déplacement d'un flux de civelles avec migration près du fond durant le jourArrivée du flux de civelle le 09/11/1999 à 5h00entre 13 et 20 km (zone maritime)Déplacement du flux le 10/11/1999 :: localisationentre 20 et 25 km de la mer à 3h00.Présence du flux le 11/11/1999 à - 4h00 au delàde Horgaves ( à 30 km de la mer)Le flux de civelle atteint la zone fluviale le 12/11/1999.Figure 6 - résultat de la simulation par le modèle comportemental sans enfouissement descivelles de jour.20

II.2. Etude des zones de concentration potentielles des civelles le long de l’axe fluvialsoumis à la propagation de la marée dynamique : cas de l’Isle.Une des questions également posée par les gestionnaires est l’accumulation de groupes decivelles véhiculés par des périodes de flots successifs dans la zone de propagation de lamarée dynamique par le simple jeu des processus hydrodynamiques (différence devitesses des migrations portées d’un flot à l’autre ou par simple diminution des vitesses demigration portée de l’aval vers l’amont).Le modèle comportemental peut être utilisé à ces fins comme le montre (Figure 7) l’exempleeffectué sur la migration de civelles apportées par des flots successifs à l’embouchure del’Isle (Duquesne, 2007)Evolution des cohortes de civelles sur l’Isle du 05/01/06 au 08/01/0601/06Coefficient : 74Débit : 53 m 3 /s08/01/2006 2h6 541+2+3418-21 Km1821 Km212-16 16 Km43207/01/2006 0h18-12 Km6-10 Km30-2 2 Km2106/01/2006 0h0-2 2 Km2Distance = 2-6 Km105/01/2006 22hProfondeur (m)1Figure 7 - Simulation de la migration de 6 arrivées successives de civelles sur l’Isle avec lesconditions hydrodynamiques observées entre le 5 et le 8 janvier 2006 (d’après Duquesne2007).21

Avec les hypothèses d’arrivée d’un groupe de civelles à chaque marée et dans desconditions hydrodynamiques moyennes (proches du coefficient de marée et du débitmoyens), on constate que la fusion des différents groupes de civelles commence à se faireà partir du 20 ème km environ, c’est à dire vers Saint-Denis de Pile, après 5 flots consécutifs.II.3. Etude de la vitesse de migration des civelles pour estimer le taux d’exploitationjournalier d’un flux de civelle migrant durant une période de flot déterminé : cas de laLoire.La vitesse de propagation du flux de civelles est importante également à connaître lorsquel’on désire affecter les captures journalières d’une pêcherie située sur l’axe de l’estuaire à unlot de civelles dont la biomasse est estimée sur une station d’échantillonnage distincte de lazone exploitée.La Figure 8 illustre ce cas sur l’estuaire de la Loire. La station d’échantillonnage pour desraisons de protocole d’échantillonnage et de respect des hypothèses sous-jacentes aumodèle statistique est placée plus en amont de la zone principale de pêche située auxenvirons de Paimboeuf.LML0P1P2L5P3L4P4L3P5GIP Loire estuairePK 015 25 3540Captures professionnelles en zone LMCaptures professionnelles en zone L514020Poids (kg)120100806017/01/0511/02/0523/03/05Poids (kg)1816141210818/01/0512/02/0524/03/054062042001/12/04 16/12/04 31/12/04 15/01/05 30/01/05 14/02/05 01/03/05 16/03/05 31/03/05 15/04/05017/12/04 01/01/05 16/01/05 31/01/05 15/02/05 02/03/05 17/03/05 01/04/05 16/04/05Figure 8 - Positions des pêcheries sur la partie basse de l’estuaire de la Loire et de lastation d’échantillonnage des flux de civelles et fluctuations des captures journalières sur lespêcheries « P2 » et « P3 » (d’après Bouvet et al, 2007).22

L’analyse des séries de captures sur les 2 pêcheries consécutives situées sur les zones depêche LM et L5 (où se situe la station d’échantillonnage des flux) montre des pics decaptures décalés, mais parfois multiples, d’où la difficulté d’associer étroitement un pic decapture en « P2 » à un autre situé dans la zone de pêche plus en amont « P3 » sans avoirune idée du déplacement de ces flux de civelle dans l’estuaire.D’où l’utilisation du modèle comportemental pour évaluer le décalage pour les conditionshydrodynamiques observées entre les captures effectuées en « P2 » et la zoned’échantillonnage située en amont (PK 35).Les estimations effectuées indiquent que le décalage entre le passage du flux de la pêcherieP2 à la pêcherie P3 est de l’ordre d’une journée pour les conditions répertoriées au momentdes estimations des biomasses journalières effectuées et répertoriées au tableau 4.Ce tableau permet ainsi de relier captures effectuées au jour (j-1) par la pêcherie « P2 » etau jour j par la pêcherie « P3 » à la biomasse estimée durant le flot du jour j.Tableau 4 – Estimations de la biomasse journalière et des captures qui lui sont affectéessur la Loire ainsi que du taux d’exploitation et de sa variabilité pour la principale pêcherie del’estuaire « P2 ».Date de sortieBiomasseestimée (enErreur typeIntervalle deconfiance (95%)CapturesprofessionnellesFlux entrant à J-1(=biomasse + captures)Tx d'exploitation(%)kg)(secteur LM) à J-104/01/2005 195 46,87 [101,26 ; 288,74] 22,1 217,1 10,205/01/2005 230 33,11 [163,78 ; 296,22] 38 268 14,212/01/2005 922 357,87 [206,26 ; 1637,74] 98,9 1020,9 9,713/01/2005 861 262,22 [336,56 ; 1385,44] 87,6 948,6 9,218/01/2005 296 68,52 [158,96 ; 433,04] 104,7 400,7 26,119/01/2005 204 52,67 [98,66 ; 309,34] 64,1 268,1 23,9III- Les contaminants chimiques (Eléments Traces Métalliques ou ETM) dansdifferents compartiments de l’écosystème estuaire de l’Adour : origines,comportements et bioaccumulation dans les tissus mous et l’otolithed’anguilla anguilla (UPPA-ECABIE-IFREMER).En ce qui concerne les éléments traces métalliques (ETM), les études engagées dansl’estuaire de l’Adour depuis 2000 ont conduit au développement de deux axes de rechercheet de plusieurs thématiques, résumés en figure 9. Dans chacun des deux axes identifiés,caractérisation de la pression métallique et interaction organismes vivants/ETM, lesrecherches se sont dirigées vers deux voies : le diagnostic environnemental et lacaractérisation des processus biogéochimiques impliqués dans le milieu étudié.Parmi ces thématiques, certaines étaient particulièrement appliquées puisqu’elles sesont attachées à déterminer les niveaux de pression sur le milieu, leurs origines et leurscontributions. D’autres avaient un particularisme plus fondamental, dans le sens oùl’objectif était de comprendre un certain nombre de processus se traduisant par unchangement de phases, de spéciation et/ou de comportement des ETM dans le milieuestuarien et côtier, changements capables d’affecter les organismes vivants.23

Thèmes de recherches développés sur l’Adourautour des Eléments Traces métalliques (ETM)Caractérisation de la pressionmétallique: diagnostic environmentalProcessus biogéochimiquesInteractions organismesvivants –ETM:Niveaux deConcentrations- Sédiments,- Matières en suspensions-eauxIdentificationde sources etquantificationTransfert de phases:- eau / matières en suspension /sédiments- fraction labile / complexesorganiques- espèces chimiquesinorganiques /organométalliquesVariabilitétemporelle:- conditionsHydroclimatiques- conditions dumilieu- migrationRéponse biologique à un stressChimique: marqueursmoléculaires (col. EEM)Biotransformationen relation avec lesorganismesmicrobiologiques(Col. EEM)Bioaccumulationdans les organes desorganismes vivantsAccumulationTemporelle:Otolithes d’anguilleFigure 9 - thématiques de recherches développées vis-à-vis des ETM dans l’estuaire del’Adour. (EEM : Equipe Ecologie Moléculaire, UPPA)III.1 – Caractérisation de la pression vis-à-vis des éléments traces métalliques (ETM)dans l’estuaire de l’Adour : origines (sources et contributions) et comportements(processus biogéochimiques).III.1.1. Niveaux de pression en ETM dans l’estuaire de l’Adour et variabilitéL’importance de la pression chimique exercée sur l’estuaire de l’Adour a été évaluéeà partir de prélèvements de sédiments, d’eau et de matières en suspension (MES) etd’organismes filtreurs (Huîtres sauvages, collaboration IFREMER 2000-2004), dés 2001dans le cadre du GIS-ECOBAG. Les polluants suivants ont été examinés avec desfréquences diverses : éléments traces métalliques (métaux et métalloïdes) et composésorganiques (Polychlorobyphényles - PCB, Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques - HAP,pesticides organochlorés). Le degré de pression chimique sur cet estuaire a ainsi été évaluéà partir des niveaux de concentration et de leur variabilité spatio-temporelle. Cette approchedevait fournir un état de référence de la contamination de l’estuaire de l’Adour.24

1.1.1 – Que nous disent les sédiments?Niveaux de concentrationsLa majorité des sédiments de l’estuaire (des berges au chenal) présente un degré decontamination modéré 21 en micropolluants métalliques (Pb, Zn, Cu, As, Co, Cd), en mercureinorganique et méthylmercure, et en PCB, très dépendant de la granulométrie du sédiment(exemple du zinc, Figure 10). Ces niveaux sont comparables à ceux observés dans d’autresestuaires peu contaminés (Loire et Gironde, excepté le Cd dans la Gironde ; Etcheber,1979 ; Donard, 1983 ; Robbe et al., 1985) et très inférieurs à ceux d’estuaires connuscomme relativement pollués (Seine, Scheldt, Sado, …).Dans le cas des organoétains (monobuthylSn -MBT, dibuthylSn - DBT et tributhylSn -TBT) les niveaux de concentrations apparaissent relativement élevés bien que relativementvariables dans l’espace suggérant une pollution importante mais non uniforme.4003002001000Zn (mg/kg) octobre 2000A6T24bis 5560A6B22B8A7A5Sites influencés par des rejets locauxTendance chroniquejuin 2001septembre 2001juillet 20020 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Quantité de particules de taille

0 20 40 60020025Cd (nmol/g

quantité se retrouve parfois au milieu de l’estuaire à la faveur de courants de marée, ce quiau nom du « Principe de Précaution » conduit à réduire ces émissions fortement polluanteslocalement et qui dans tous les cas se retrouvent en partie dans les sédiments estuariens.1.1.3 – Suivi en continu de paramètres physico-chimiques et des matières ensuspensionLes différentes campagnes de prélèvements réalisées à travers le gradient salin depuis2001 nous ont permis d’acquérir une base de données sur la variabilité de la charge en ETMdes MES et des eaux, ainsi que de mieux appréhender les processus d’échanges enfonction de la salinité (Cf paragraphe 1.3 : processus biogéochimiques). Les estuaires sontcaractérisés par deux oscillations de marée par jour, oscillations qui se traduisent par desdéplacements et mélanges de masses d’eaux douces et salées. Ces changements rapidesde masses d’eau induisent une complexité dans le comportement des ETM qui dépend de lasalinité, de la quantité de MES, ainsi que d’autres paramètres physico-chimiques (T°C, pH).La fréquence de certains processus biogéochimiques va donc dépendre de ces paramètres.Nous avons déployé depuis le mois de décembre une sonde multiparamètres afin depouvoir évaluer la fréquence de différentes situations classiques aux estuaires : périodesd’étiage, apports de MES par des crues, oscillation lunaire de la marée, …. Ces différentessituations jouent certainement un rôle important sur la qualité des eaux, soit en permettant ladilution d’apports polluants, soit en favorisant des processus biogéochimiques favorisant ounon une meilleure qualité d’eau.Quatre paramètres sont suivis (T°C, Conductivité, pH et turbidité) quasiment en continu (1mesure toutes les 15 minutes) sur un point fixe dans la partie aval de l’estuaire (Quai auniveau des travaux maritimes anciennement DDE, actuellement Région Aquitaine). Lespremiers résultats, suivi du 21 décembre 2006 au 5 février 2007 (Figure 13), montrent uncertains nombre de situations :- l’influence du cycle des marées sur la pénétration des eaux marines salées ; uncontraste plus important existe lors des forts coefficients de marée avec pénétrationd’eau plus salée à haute mer (HM) et une influence plus marquée des eaux douces àbasse mer (BM) ; par contre, en période de faibles coefficients il existe une moinsgrande différence au niveau de la salinité des eaux sur le site de mesure entre la BMet la HM ;- l’influence du courant de jusant (marée descendante) sur la remise en suspension desédiments fins en relation avec le coefficient de marée ; deux pics successifs deturbidité semblent présents à marée descendante ; le premier est observé au débutde la chute de la salinité et ne peut donc pas être mis en relation avec la charge enMES des eaux douces en provenance du bassin versant;- la dynamique d’amortissement de crues soudaines et courtes dans le temps (fortespluies de durée limité 1 à 2 jours). Dés le début de l’enregistrement (21/12/06), laturbidité élevée des eaux faisait suite à des pluies soutenues sur le bassin versant.La diminution progressive du deuxième pic de turbidité localisé pour la salinitéminimale permet d’évaluer le temps nécessaire à l’amortissement d’apports par leseaux douces du bassin versant.- l’influence d’apports massifs d’eau douce par le bassin versant sur la salinité deseaux à travers l’agglomération Bayonnaise à basse comme à haute mer. Sur lafigure 13, on voit clairement que l’apport massif d’eau douce turbide (60 – 80 mg/L)maintient une masse d’eau peu saline en surface jusque dans la partie aval del’estuaire en période de haute mer. C’est dans de telles situations que l’Adourexporte un panache turbide en zone côtière, pouvant contribuer à la pollution desplages.28

Oscillations de la turbidité (MES en mg/L) et de la salinité dans l’estuairede l’Adour du 21 décembre 2006 au 5 février 2007Vives eaux = coefficient de marée fortMortes eaux = coefficient de marée faible81 84 96 8756 33 4560Conductivité (mS/cm)Oscillation lunaire de la marée10040802060040-20MES (mg/L)MES(mg/L)20-40-61 611 1283 1955 2627 3299 397121/12/06 28/12/06 04/01/07 11/01/07 18/01/07 25/01/07 01/02/07CrueDatesCrue0Figure 13 - variabilité journalière et lunaire de la conductivité et de la turbidité des eaux del’estuaire par enregistrement continu.► Estuaire modérément contaminé par les ETM et autres contaminants chimiques,mais des émissions fortement polluantes existent localement► Augmentation de certains ETM depuis le début de l’ère industrielle► Quelle est l’origine des apports: intra-estuarienne ou bassin versant de l’Adour?► Oscillation importante des masses d’eau avec une cyclicité lunaire qui engendre laremise en suspension de sédiments estuariens.► Influence marqué des apports d’eau douce lors de crues sur la distribution desmasses d’eauIII.1.2 – Origines des ETM dans l’estuaire de l’AdourLes origines des contaminants ont été également recherchées et leur contributionrelative évaluée. Pour cela, nous avons regardé un certain nombre de rejets ou petitsruisseaux traversant les agglomérations de l’estuaire aval et les rivières principales drainantle bassin versant de l’Adour (Point et al., 2007 soumis ; Bareille et al., en préparation).Les apports intra-estuariens ont été regroupés en trois catégories, les eaux traitées deStation d’Epuration (STEP), des eaux recevant potentiellement des rejets multiplesd’origines industrielle et urbaine, des eaux drainant la décharge de Bacheforêt. Seuls lesrejets diffus chroniques (en période sèche : sans pluie) ont été examinés pour le moment.Au niveau des rejets intra-estuariens, les résultats montrent une très large gamme deconcentrations en contaminants (métalliques, organométalliques, HAP, PCB), les teneurs29

les plus élevées étant observées dans la zone industrielle de Boucau – Tarnos, suivie parles rejets de STEP. Certains rejets, en particulier au niveau du quai ADA et du SIDEC,présentent des concentrations très fortes laissant présager une toxicité dans la zoned’influence de leur panache. Une réduction de ces rejets apparaît comme fortementsouhaitable.La contribution relative des trois catégories est variable suivant le contaminantconsidéré. Généralement, ce sont des rejets multiples et les rejets de STEP qui sont les plusimportants (Voir exemple de quelques éléments sur la Figure 14). La décharge contribuepeu en périodes sèches, à l’exception du Cd, Co et mercure (15 à 44%). Pour les élémentssuivants, Cd, Pb, Zn, Co et Hg, les rejets multiples comptent pour plus de 50% des apportsintra-estuariens en général. Pour ce qui concerne le Cu, l’As et le carbone organique, lesSTEP et les rejets multiples contribuent de manière équivalente autour de 46% en moyenne.Enfin, l’Ag se distingue des autres éléments puisque près de 85% des apports proviennentdes rejets de STEP, fournissant ainsi un excellent marqueur de ce genre de rejets. En ce quiconcerne les contaminants organiques, PCB et HAP totaux, la contribution relative desrejets indique une part importante et équilibrée (40-45%) des STEP et des rejets multiples,la décharge n’apportant que 9 à 15%.Les apports du bassin versant ont été examinés en échantillonnant dans la mesure dupossible la gamme de débits observée durant l’année. Les deux rivières étudiées sontl’Adour et les Gaves réunis. Sur les dix dernières années, les Gaves réunis ont contribué àplus de 60% des apports d’eaux pendant plus de 84% du temps, leur contribution étantentre 30 et 50% pendant seulement quelques jours lorsque l’Adour atteint un pic de crue etque les Gaves réunis sont en forte décrue (les crues de l’Adour sont en général décalées dequelques jours par rapport aux Gaves en raison de leur différent régime hydrique (Adour =rivière de plaine et Gaves = régime torrentiel).Ces contributions ont leur importance dans le flux de polluants issus de ces deux rivières. Sil’on ajoute à cela que nous avons observé des différences importantes dans la charge encertains métaux, PCB et HAP des MES des Gaves et de l’Adour, celles du gave étant engénéral plus chargée, les Gaves contribuent à la plus grosse partie de ces apports depolluants qui se fait de plus sous forme particulaire. Pour ce qui est des pesticides, c’estl’inverse, la contribution majeure provient de l’Adour.Quantitativement, les rejets intra-estuariens, qui correspondent uniquement aux rejetschroniques récurant tout au long de l’année, contribuent en général pour moins de 10%(voire moins de 5%) des apports à l’estuaire par jour, à l’exception de l’argent dont lacontribution peut parfois dépasser 20% (Figure 14). Par ordre d’importance, la contributiondes différents micropolluants est en moyenne en période sèche de 31% pour l’Ag, 7,5%pour le Zn, 6,5% pour le Cu, 3,7% pour le Pb, 3,6% pour le Cd, 3,3% pour le Hg, 3.2% pourles HAP, 2,9% pour le Co, 2,5% pour les PCB, 2,1% pour l’As et 1,9% pour les MES. Dansle cas particulier des organoétains, la contribution relative des apports est plus difficile àétablir à partir des données recueillies. Il semble que les apports proviennent à la fois del’amont, des rejets locaux et certainement de l’activité portuaire (stationnement de naviresavec peintures à base de TBT).L’écrasante contribution du bassin versant par rapport à des rejets intra-estuariens trèschargés en certains ETM, PCB et HAP, est liée au fait que le volume total des rejetsanthropiques aval ne représente que 1% des eaux amenées à l’estuaire. La différence decharge en polluants des eaux et MES entre les rejets et les eaux du bassin versant n’est passuffisante pour influencer significativement les concentrations du volume d’eau apporté parle bassin versant. On peut donc penser que les rejets anthropiques n’auront que peu dechance de faire augmenter globalement les concentrations en polluants des eaux del’estuaire. Ceci n’exclut pas que localement ce soit le cas aux abords d’un rejet trèscontaminé (Quai ADA et SIDEC). Une réduction drastique des rejets n’améliorerait passignificativement la qualité globale des eaux de l’estuaire (

contribuerait à une amélioration très significative de zones soumises à l’influence depanaches fortement contaminés dans la partie aval de l’estuaire, ce qui constitue unenjeu écologique majeur pour les écosystèmes fréquentés par les espèces euryhalines ouamphihalines comme le bar, la daurade ou l’anguille.As, Cu, COT8%45%47%Station d’épurationRejets combinésLixiviat de décharge50%ApportsAnthropiques1%15%16%84%34%Cd, Pb, Zn20 %80%Adour + GavesOceanEstuaryBV AdourBV Nives20 %0Débit< 10%DébitMESTOCCuCdPbZnAgAsPCBHAPIHgFigure 14 - Contribution des trois catégories de rejets (Station d’épuration, rejets multiples,lixiviats de la décharge de Bacheforêt) aux flux d’ETM chroniques apportés à l’estuaire del’Adour par les activités anthropiques des agglomérations de l’estuaire aval ; contributiondes apports chroniques par rapport au bassin versant de l’Adour.► Parmi les rejets intra-estuariens, certains sont très contaminés par les ETM etautres contaminants chimiques (PCB, HAP) suggérant l’existence de panacheslocalisés fortement contaminés.► Si leur influence sur l’ensemble de la masse d’eau estuarienne reste limitée enraison du faible volume d’eau qu’ils représentent (1%), ils contribuent localement àune contamination forte de l’écosystème estuarien colonisé par des espèces de fortintérêt halieutique comme la sole, le bar, la daurade ou l’anguille.► La contribution relative majeure est le bassin versant de l’Adour, et plusparticulièrement les Gaves Réunis.► L’élément Ag représente néanmoins un traceur intéressant pour tout ce qui estrejets de station d’épuration.31

III.1.3 – Processus géochimiques vis-à-vis des ETM dans l’estuaire de l’AdourIl est relativement difficile de pouvoir déterminer de façon simple l’influence de rejetssur la qualité des eaux d’un estuaire. En effet, le mélange des eaux continentales avec leseaux marines se traduit par d’importants processus physico-chimiques naturels résultantdans des échanges de phases et de spéciation des micropolluants entre les eaux, lesmatières en suspension et les sédiments. Ces processus complexes peuvent résulter aussibien dans l’élimination que dans l’ajout de contaminants dans les masses d’eau etdépendent fortement des gradients de salinité, pH, T°C, O 2 , ainsi que des quantités dematières en suspension, carbone organique, et de la composition chimique des eaux enéléments majeurs. Il est alors très difficile de définir si un changement dans les niveaux deconcentrations d’un micropolluant est associé à ces processus ou à l’influence directe derejets d’eaux industrielles ou usées.Nous avons évalué ces processus pour les métaux dans le gradient salin del’estuaire de l’Adour à deux échelles, premièrement, celle des échanges solution/particuleset, deuxièmement, celle des changements de labilité des métaux (spéciation). Lesprocessus d’échanges entre la phase en solution et les MES sont conformes à ce que l’ontrouve en général dans d’autres estuaires, avec dans le cas de l’Adour une prépondérancede phénomènes de désorption à faible salinité (0-5) (Bareille et al., en préparation).Néanmoins, ces phénomènes de désorption ne sont pas de grande amplitude,probablement en raison de la faible turbidité de cet estuaire une bonne partie de l’année. Eneffet, l’estuaire de l’Adour se singularise d’autres estuaires français de part une relativementfaible turbidité (SPM 0,45µm et sont donc recensés dans la fraction particulaire. Il s’en suit uneaugmentation de la charge en ETM des particules à salinité moyenne 5 – 10‰. Parla suite, ces particules peuvent être entraînées vers les sédiments sous forme de flocet donc éliminés de la colonne d’eau, ou se diluer avec les eaux plus salines.La résultante de ces changements rapides à l’échelle d’un cycle de marée est que lesconcentrations de métal labile de certains de ces métaux (Mn, Cd, Zn) augmententfaiblement à la sortie de l’estuaire, alors qu’elles restent relativement stables pour d’autresmétaux (Cu, Co), et ceci même si les concentrations totales en ces métaux diminuent engénéral avec l’augmentation de la salinité (sauf pour le Cd) (Point et al., 2007).De part ces caractéristiques, l’estuaire de l’Adour constitue un champ d’investigationscientifique de premier ordre pour une meilleure connaissance des processus d’échangesdes éléments traces en relation avec leur spéciation surtout en période d’étiage. En périodede débits soutenus, par contre, il se produit très probablement un transfert direct à la zone32

côtière en raison de l’excessive canalisation de cet estuaire, le front salin ne pouvant paspénétrer très haut dans l’estuaire.HSLibérationde métaldissous labileHSComplexationdu métal labileavec descolloïdesHS HSHSPhaseParticulaireDésorptionde métalparticulaireFloculation des Colloïdesconduisant à laFabrication de particuleschargées en métauxMétal particulaire0.45µm1223Phasedissoute1Métal associé à de la matière organique colloïdaleMétal LabileZone fluviale0%0 1%0 10%0 35%0OcéanFigure 15 - Evolution des différentes phases d’ETM, fraction labile, fraction complexesorganiques-ETM et fraction particulaire, en fonction du gradient salin et de la dynamique descolloïdes dans l’estuaire de l’Adour.Nous avons également regardé la distribution des différentes phases (particules, dissoustotal, fraction en solution labile et complexes organiques-ETM) au niveau des rejets du basestuaire et des eaux douces alimentant l’estuaire.En ce qui concerne les rejets, le résultat majeur est un enrichissement relatif de la fractionen solution pour la majorité des éléments, ce qui n’est pas systématiquement le cas pour laphase particulaire. L’origine de cet enrichissement pourrait être associée à la complexationdes ETM avec la matière organique dissoute présente en quantité importante dans certainsrejets de STEP et de rejets multiples. La détermination des fractions labiles et complexesorganiques-ETM montre qu’il existe une importante proportion d’ETM labile dans les rejetsmais cela n’apparaît pas simple. Nous avons également tenté de reproduire en labo lestransferts de phases en laboratoire par des mélanges eaux douces/eaux salées. L’ensemblede ces dernières données sont en cours d’interprétation et des conclusions plus pousséesseront disponibles ultérieurement.33

III.2.2. Bioaccumulation des ETM dans les tissus mous d’Anguilla anguillaL’approche la plus classique pour évaluer l’impact des activités anthropiques chezles organismes est l’étude de la bioaccumulation des contaminants dans les tissus mous.Les organes étudiés ont été choisis afin de cibler les différentes voies de contamination del’anguille en relation avec son fonctionnement physiologique : contamination par leprocessus de respiration (branchies), par son alimentation (foie), et par les voies destockage (muscle).Dans notre étude, le foie, le muscle et les branchies ont été prélevés et soumis à unprotocole de minéralisation. Les échantillons sont analysés en liquide par spectrométrie demasse à plasma induit (ICP-MS, Elan-6000) sauf pour le Hg qui a fait l’objet d’une analysede spéciation en GC-ICP-MS (Chromatographie gazeuse – spectrométrie de masse àplasma induit) et GC-MIP-AED (Chromatographie gazeuse – spectrométrie d’émissionatomique à plasma induit par micro-ondes).• Cas du mercure (Hg) :Les analyses de Hg réalisées sur le muscle n’ont révélé aucun dépassement desnormes de comestibilité de la Communauté Européenne (règlement de la CommunautéEuropéenne n°466/2001).En terme de pression chimique, les données obtenues pour le foie et le muscle sontconformes à celles décrites dans la littérature. Par ailleurs, les anguilles de l’estuaireprésentent des concentrations en MeHg (forme bioaccumulable et toxique du Hg) plusimportantes que les individus prélevés dans les Barthes. Cependant certains individus del’estuaire portent une signature chimique similaire à celles des Barthes (Figure 16)suggérant des échanges entre les deux types d’environnement et/ou une variabilité desquantités de MeHg dans les sédiments et la nourriture benthique (Arleny et al., soumis).[MeHg] µg.g -1 poids frais0,50,450,40,350,30,250,20,150,10,050y = 0,002x + 0,027R 2 = 0,6430 10 20 30 40 50 60 70Longueur (cm)BarthesEstuaireFigure 16 - Concentration de MeHg (en µg.g -1 poids frais) en fonction de lalongueur des anguilles prélevées dans l’estuaire et dans la Barthe de StLaurent de Gosse. Le groupe entouré en rouge représente les individus del’estuaire ayant une signature très proche des individus des Barthes.35

• Cas des autres éléments : zinc (Zn), cadmium (Cd), nickel (Ni), plomb(Pb)Comme le Hg, le Zn, Cu, Cd, Ni et le Pb, sont des éléments toxiques lorsqu’ils dépassentune certaine concentration ; ils ont des niveaux inférieurs aux normes fixées pour laconsommation des muscles par la Communauté Européenne (règlement de la CommunautéEuropéenne n°466/2001). Le muscle des anguilles des trois sites ne présente donc aucunrisque sanitaire pour les cinq éléments décrits. Les données sur le gave de pau ne sont pasencore disponibles (en cours d’analyse).L’analyse des concentrations des quatre éléments dans le foie, organe de stockageprivilégié pour de nombreux éléments traces, n’a montré aucune différence significative depression chimique entre les sites d’échantillonnage sauf pour le Cd et le Pb. En effet, dansl’estuaire la signature en plomb est significativement plus élevée que dans la Barthe deGuiche, tandis que les individus de la Barthe de St Laurent de Gosse présentent unesignature en Cd plus élevée que dans l’estuaire (tableau 5). Ces derniers résultatssuggèrent la présence d’une influence anthropique différente sur les sites, bien que peumarquée, et/ ou une différence de processus biogéochimiques sur les sites.Tableau 5 - Concentrations de Pb et Cd (en µg.g -1 poids frais) dans le foie desanguilles prélevées dans l’estuaire et les deux Barthes.nPb (µg.g-1 poidsfrais)Cd (µg.g-1 poidsfrais)Estuaire 16 0,181+0,075 0,176+0,124Guiche 15 0,050+0,027 0,306+0,146St Laurent deGosse10 0,163+0,114 0,673+0,253[Cu] en µg.g-1 de poids frais dans le foie706050403020100Adour aval SLG Guiche Camargues Camargues Piguena River,EspagneEstuaire de l'Odiel,Espagnesite minier, RussieFigure 17 - Concentrations en cuivre (en µg.g -1 poids frais) obtenues chez les anguilles del’estuaire de l’Adour, les Barthes St Laurent de Gosse (SLG) et Guiche, et dans d’autressystèmes aquatiques européens.Les résultats obtenus sur les tissus mous sont en accord avec les résultats obtenussur les organismes macrobenthiques (Monperrus et al., 2005) et l’étude physico-chimiquede l’estuaire (Point, 2004). En effet, ils confirment le caractère anthropisé, maismoyennement contaminé en métaux du système estuarien de l’Adour et des Barthesassociées. Par ailleurs, les concentrations observées pour les trois sites d’étude sontcomprises dans les gammes décrites pour les anguilles d’autres systèmes aquatiques36

européens de pression chimique moyenne (fFgure 17) tels que la Baie de Cadiz et la rivièrePiguena en Espagne (Linde et al., 1999 ; Usero et al., 2003). Ceci ne présage pas, bienévidemment , des résultats qui seront effectués sur le dosage des autres contaminants, etnotamment des contaminants organiques.III.2.3. L’otolithe d’Anguilla anguilla : un outil de reconstitution de l’historiquede vie de l’anguille et des conditions environnementaleStructures résultant du dépôt de cristaux d’aragonite sur une matrice protéique, lesotolithes de poissons ont été fréquemment utilisés pour évaluer l’exposition de ces poissonsà des éléments tels que le Sr, le Mg, le Mn et le Ba souvent associés aux structurescalcifiées (Campana, 1999 ; Secor et Rooker, 2000). Depuis quelques années, avecl’amélioration des performances analytiques, les résultats obtenus ont montré que tous leséléments traces contenus dans les otolithes n’étaient pas forcément liés à une relationsimple d’exposition au milieu ambiant, que certains éléments (Mg, Sr, Ba, Mn) ou rapportsd’éléments (Sr/Mg, Sr/Ca) permettaient de différencier différents habitats (marin, baie,estuaire) (Campana, 1999 ; Thorrold et Shuttleworth, 2000 ; Swearer et al., 2003).L’analyse en continu à travers les cernes de croissance par ablation laser permettaitde déterminer de possibles migrations entre les eaux douces et le milieu marin et/ou desvariations temporelles dans les apports d’éléments traces par les eaux douces dans desmilieux interfaces tels que les estuaires (Swearer et al., 2003).Dans le cadre du GDR Adour, il s’agissait de mettre en place une méthode d’analysedu contenu en éléments traces de ces pièces calcifiées. Cette méthode s’appuie surl’utilisation du couplage ablation laser-ICP-MS qui permet d’obtenir des profils à hauterésolution. Les profils d’éléments sont réalisés à travers la succession des stries decroissance de façon à mettre en évidence la variabilité des temps de séjours en milieu marinet en eau douce, grâce aux rapports Sr/Ca, Mg/Ca, mais aussi d’établir des périodesd’exposition à certains éléments provenant des activités anthropiques et des processusphysico-chimiques de la zone étudiée.• Mise en place de la méthodologieAvant l’ablation laser, il est nécessaire d’établir un protocole de nettoyage desotolithes et également de leur conditionnement en vue de l’analyse. Il s’agit de garantirl’absence de contamination suite au prélèvement et à l’inclusion dans la résine, et dedéterminer un plan dans lequel l’ablation sera effectuée. Par ailleurs, il était important detrouver une résine adaptée à l’ablation laser et garantissant l’intégrité de l’otolithe durantl’ablation. Ce protocole a été mis en place et validé.L’inconvénient des études par ablation laser couplées à l’ICP-MS est le manque dematériaux de référence. Dans le cadre de notre étude, l’étalonnage par des pastilles decarbonate de calcium dopées par des solutions multi-élémentaires a été testé (Barats et al.,2006) et validé par l’ablation de pastille de poudre d’otolithes de référence (NIES ;Yoshinaga et al., 2000), rendant l’analyse quantitative des otolithes accessible.• Quels éléments pour quelle information ?Ainsi, les premiers profils multi-élémentaires d’otolithes d’anguille de l’Adour ont puêtre établis. En adéquation avec la littérature, le Sr, le Ba, le Mn, le Mg et le Zn sont à cejour les éléments présentant le plus gros potentiel en tant que marqueurs de changementsde conditions environnementales et/ou physiologiques au cours de la vie de l’individu.37

Le Sr et le Ba présentent des profils inversés en début de vie de l’anguille pour lamajorité des otolithes étudiés jusqu’à présent (Figure 18). Les concentrations en Sr sonttypiquement plus importantes dans l’eau de mer que dans l’eau douce, elle-même pluschargée en Ba que les eaux marines. Ainsi, l’inversion observée pour ces deux élémentspourrait être un bon indicateur de l’entrée des individus dans l’estuaire puis dans les eauxfluviales. Certains auteurs suggèrent par ailleurs que la diminution du Sr dans les premierstemps de vie à la côte pourrait être induite par la métamorphose de la civelle en anguillejaune. Cependant, l’observation d’une augmentation de la concentration du Sr, et unediminution du Ba en périphérie d’otolithe prélevés uniquement sur des anguilles de l’estuaire(Figure 18a) désigne ces deux éléments comme marqueurs potentiels des migrations entreles eaux douces et les eaux estuariennes.a)concentration 86 Sr en µg.g -16000,05000,04000,03000,02000,01000,00,0Sr1,41,21,00,80,60,40,20,0concentration 138 Baen µg.g -10,00,10,30,40,60,70,91,01,21,31,51,61,81,92,12,2Distance du bord de l'otolithe en mmb)Concentration 86 Sr en µg.g -16000,05000,04000,03000,02000,01000,00,0Sr1,41,21,00,80,60,40,20,00,00,10,20,30,40,60,70,80,91,01,11,21,31,41,61,71,8Concentration 138 Baen µg.g -1Distance du bord de l'otolithe en mmFigure 18 - Profils élémentaires obtenus par ablation laser pour le 86 Sr et le 138 Ba(en µg.g-1) chez une anguille de l’estuaire (a) et une anguille de la Barthe deGuiche (b). La zone grisée désigne un changement potentiel de milieu et/ou dephysiologie.Les profils du Mn, Zn et Mg sont variables en fonction des individus (Figure 19) et,pour le moment, ne semblent pas présenter de schéma prédéfini en fonction des sites de38

prélèvement. Cependant, les variations observées sont significatives et nécessitent unrecalage précis par rapport aux stries de croissance afin d’établir une réelle périodicité ounon des événements.a)concentration en µg.g -14,03,53,02,555Mn2,01,51,00,50,00,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4Distance du bord de l'otolithe en mmb)c)Concentration en µg.g -1Concentration en µg.g -140,035,030,025,020,015,010,05,00,08,07,06,05,04,03,02,01,00,026Mg0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4Distance du bord de l'otolithe66Zn0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4Distance du bord de l'otolithe en mmFigure 19 - Profils élémentaires obtenus par ablation laser pour le 55 Mn (a), le 26 Mg (b)et le 66 Zn (c) (en µg.g -1 ) chez une anguille de la Barthe de St Laurent de Gosse.III.2.4. PerspectivesLe recalage des profils sur les stries de croissance sera réalisé en microscopieélectronique à balayage courant 2007. Il permettra d’établir avec précision une échelletemporelle pouvant servir de point de comparaison pour des événements tels que les cruesqui pourraient expliquer l’apport et l’intégration saisonnière de certains éléments. D’autres39

profils seront également réalisés sur d’autres individus des quatre sites étudiés.L’interprétation des profils associée à l’échelle temporelle individuelle et aux donnéesphysico-chimiques du milieu permettra d’établir des marqueurs de changements desconditions environnementales liés soit aux processus biogéochimiques et à la dynamique dumilieu, soit aux migrations, soit à une pression anthropique, un stress chimique connu parun individu au cours de sa vie.L’analyse des contaminants organiques (pesticides, hydrocarbures aromatiquespolycycliques…) dans les tissus mous des anguilles prélevés viendra compléter les résultatsde bioaccumulation. Par ailleurs, l’étude de l’expression de gènes de détoxication de typeCYP1A1 chez les individus prélevés visera à établir si l’anguille a été sujette à un stresschimique autre que métallique.L’ensemble des résultats obtenus devraient permettre d’apporter des réponses à lafois sur le système estuarien, son évolution au cours du temps, l’influence des activitésanthropiques, mais surtout de mieux connaître le comportement de l’anguille et doncd’apporter une aide à la gestion des populations.IV. Biotransformation du mercure dans les sédiments de l'estuaire de l'Adour(Thèse effectuée par Magali Dias (UPPA-EEM).Sous sa forme méthylée, le mercure est très facilement assimilé par les organismes vivantsdans lesquels il s'accumule. De plus, le méthylmercure a la propriété d'être bioamplifié (saconcentration augmente le long de la chaîne trophique). Ces caractéristiques justifientl'intérêt général suscité par ce polluant métallique, et en particulier, les études menées auniveau de l'estuaire de l'Adour.Dans le but d’étudier les biotransformations du mercure par les communautésbactériennes, des sédiments de l’estuaire de l’Adour ont été prélevés et incubés enconditions oxiques et anoxiques ; dans les deux cas, une suspension de sédiments (slurry)stérilisée a servi de témoin abiotique (Figure 20).Suspension de sédimentsConditions OxiquesConditions AnoxiquesAirAzotestérilisationstérilisationstabilisationContamination chronique201 MMHg0,09 nmol g -1+ 199 IHg0,5 nmol g -1Etude cinétique (1 semaine)Figure 20 - Schéma de l’expérimentation en slurries40

Le suivi de l’ajout de mercure inorganique a mis en évidence d’une part, uneméthylation essentiellement en conditions anoxiques biotiques et d’autre part unedéméthylation à la fois biotique et abiotique en absence d’oxygène.Malgré l’importance de la méthylation abiotique, la voie biotique reste considéréecomme primordiale (Macalady et al., 2000). En effet, les bactéries sulfato-réductrices sontles principaux méthylateurs de Hg (II) dans les environnements anoxiques (Compeau et al.,1984).Afin d’appréhender la composition de la communauté bactérienne anaérobie présente,des isolements ont été réalisés au niveau du slurry anoxique non stérilisé contaminé par lemercure (2µg/g de sédiment). Les quinze souches pures isolées et identifiées parséquençage de leur ADNr16S présentent des métabolismes divers : respirations aérobieset/ou anaérobies, fermentation, ou photosynthèse. Cependant, la majorité de ces souchesont un métabolisme lié au cycle du soufre tel que la sulfato-réduction (ADR 13, 14, 21, 22,26 et 28) et la sulfo-oxydation (ADR 03, 08, 24 et 25).Il est donc apparu important de tester les souches isolées, composées en grande partiede bactéries sulfato-réductrices soupçonnées agir sur la méthylation du mercure. Pour cefaire, le devenir d’un isotope stable du mercure, le 199 Hg 2+ en CH 3 199 Hg + a été étudié aprèscroissance de chacune des souches isolées en conditions anoxiques.IV.1. Etude de la méthylationOn note une méthylation du mercure dans les cultures de certaines souches debactéries sulfato-réductrices (ADR 13, 14, 21, 26 et 28) , les pourcentages de méthylationétant compris entre 3,99 et 24,96% (figure 21). Les pourcentages de méthylation des autressouches sont proches de celui des témoins et donc non significatifs. De même il est à noterque parmi les souches incapables de méthyler le mercure se trouve une souche de bactériesulfato-réductrice (ADR22) qui a la particularité d’être la seule Gram+ sporulée parmi lesbactéries sulfato-réductrices isolées. L’activité de méthylation, si elle semble liée à lasulfato-réduction, n’est donc pas présente chez toutes les bactéries sulfato-réductrices.0,40,35méthylation 0,3spécifique 0,25(% CH 3 Hg.0,2Protéines -1 )0,150,10,050DesulfomicrobiumDesulfovibrioDesulfotomaculum28 21 26 19 13 14 22SoucheFigure 21 -Taux de méthylation des souches isolées de l’estuaire de l’Adour41

Ces résultats ont permis de démontrer une relation entre les bactéries sulfatoréductriceset la méthylation, cependant nous ne pouvions appréhender la nature de cecouplage.Suite à ces travaux, l’étude des capacités de méthylation d’une souche de bactériessulfato-réductrices isolée de l’Adour appartenant au genre Desulfomicrobium (ADR21) a étéréalisée dans différentes conditions de croissance : sulfato-réduction, fermentation,dénitrification (Figure 22).12Taux méthylation spécifique(%.mg protéine -1 )108642Sulfato-réductionDénitrificationFermentationmalateLactate+acetatelactateH 2/CO 2Figure 22 - Activité spécifique de méthylation (en % de méthylmercure produit par mg deprotéines) de la souche ADR21 en différentes conditions de croissanceCes études ont mis cette fois en évidence la capacité de cette souche à méthyler lemercure inorganique en conditions de dénitrification et de fermentation à des tauxspécifiques plus importants qu’en conditions de sulfato-réduction. Ce résultat pourraits’expliquer par une meilleure biodisponibilité du mercure en conditions de dénitrification etde fermentation. En effet, en absence d’activité de sulfato-réduction, les métaux libres nepeuvent s’associer et restent donc biodisponibles aux micro-organismes capables de lesméthyler.De plus, au vue de la littérature, il semble exister différentes voies de méthylation, etdonc des différences de taux de méthylation, en fonction de la nature des bactéries sulfatoréductrices.En effet, la méthylation peut être associée à la voie de l’acétylCoA pour lessulfato-réducteurs oxydateurs complets (à l’exception de Desulfovibrio desulfuricans LS,oxydatrice incomplète) et à d’autres voies inconnues à ce jour pour les oxydateursincomplets. Cependant, ces résultats ne prennent en compte l’étude que de peu debactéries sulfato-réductrices. Il est donc apparu important de caractériser les nouvellessouches isolées.Ainsi, nous avons mis à jour deux nouvelles espèces du genre Desulfomicrobium,ADR21 et ADR26, capables de plus de méthyler le mercure.Les données de méthylation obtenues sur les souches isolées nous ont donc permisd’étoffer les données déjà existantes et donc de permettre des extrapolations plus42

pertinentes. Cependant, il s’avèrait difficile, au regard des différents travaux sur souchespures disponibles, de comparer les différents résultats de méthylation obtenus, du fait denombreuses discordances d’unités, de quantités de mercure ajoutées initialement et desméthodes utilisées. Pour cette raison, notre méthode a été réitérée sur d’autres souches debactéries sulfato-réductrices connues pour méthyler le mercure.Seules certaines bactéries sulfato-réductrices se sont avérées être capables de méthylerle mercure inorganique mais à des taux variant au sein d’un même genre (Figure 23). Enaccord avec les précédents résultats, les sulfato-réducteurs Gram + sporulés (souches 771et 574) n’ont pas révélé de capacités de méthylation significatives malgré leur croissance .Méthylation(µg/mg prot)0,350,30,250,20,150,10,050DesulfobulbusDesulfomicrobiumDesulfovibrioDesulfotomaculum33796523203210707ADR21ADR2826032603A6949BerOc1771574SoucheFigure 23 - Activité spécifique de méthylation (en µg de CH 3 Hg + produit par mg deprotéines) pour les différentes souches de bactéries sulfato-réductrices testées.Dans le même temps, nous avons testé les capacités de méthylation de bactériesd’autres métabolismes. En effet, une souche appartenant au genre Geobacter a été décritepour méthyler le mercure (Fleming et al., 2006). Il ne semble donc pas que le mécanisme demécanisme soit obligatoirement lié à la sulfato-réduction. Les bactéries fermentatives(Shewanella putrefaciens, Syntrophobacter fumaroxidans), nitrate-réductrices(Pseudomonas balearica) et phototrophes anoxygéniques pourpres sulfureuses(Allochromatium vinosum) testées ont eu une croissance faible et il n’a donc pas étépossible de conclure sur leurs capacités.IV.2. Etude de la déméthylationDans un deuxième temps, le devenir de l’isotope CH 201 3 Hg + a permis de suivre ladéméthylation, c'est-à-dire par extrapolation la possible détoxification du milieu.Ce suivi a été réalisé pour les mêmes souches pures isolées ainsi que commeprécédemment sur des souches de collection présentant différents métabolismes. Seulesles bactéries sulfato-réductrices présentées sur la figure 24 ont un taux de déméthylation43

supérieur à celui du témoin ; néanmoins, les taux de déméthylation spécifiques les plusimportants sont associés à des croissances très faibles (souches 771 et 574).Déméthylation(µg/mg)0,090,080,070,060,050,040,030,020,01033796523203210707adr21adr2826032603A6949BerOc1771574DesulfobacterDesulfobulbusDesulfomicrobiumDesulfovibrioDesulfotomaculumSoucheFigure 24 - Activité spécifique de déméthylation (en µg de Hg 2+ produit par mg de protéines)pour les différentes souches de bactéries sulfato-réductrices.Il est donc probable que la déméthylation mise en évidence lors de cette étude soitabiotique. Ainsi, elle pourrait être due à la présence de matière organique issue de la lysecellulaire. Ces résultats sont à rapprocher du fait qu’aucun gène mer, responsable de ladéméthylation et/ou de la réduction du mercure inorganique par les bactéries, n’a pu êtremis en évidence.IV.3. PerspectivesLors de ces travaux 22 , nous avons isolé des souches de bactéries sulfato-réductricescapables de méthyler le mercure mais incapables de détoxifier le milieu (car pas dedéméthylation mise à jour). Parmi ces souches, deux se sont avérées être des représentansde deux nouvelles espèces du genre Desulfomicrobium. Ces isolats sont des oxydateursincomplets de la matière organique, or leur processus de méthylation est à ce jour inconnu.Des études futures se pencheront donc sur cet aspect.22 Programmes de recherche et contrats relatifs au thèmeGIS-ECOBAG : Agence de l’Eau Adour Garonne-DIREN-CG64(Thématique fonctionnement de l’estuaire de l’Adour et de l’hydrosystème Nives, 2000-2003)PNEC (Ministère de l'Environnement-IFREMER, 2001-2002 et 2002-2004)PEVS (CNRS, 2002-2004)ANR "ECCO" (ECODYN – MERCIS, 2004-2006)Conseil des Elus du Pays Basque (Convention 2004-2006)GDR ADOUR (UPPA-CNRS-IFREMER)44

De plus, nous avons entrepris une étude au niveau de l’ARN, dans cette perspectivenous pourrons évaluer les bactéries sulfato-réductrices actives dans des microcosmes. Lesdeux approches, culturales et moléculaires, nous permettront ainsi de compléter l’étude.V. Transfert vers les utilisateurs.V.1. Transfert vers les gestionnaires de la ressource.V1.1. Journée de restitution des travaux du GDR Adour le 7 mars à l’UPPA.Cette journée de présentation dont l’Agenda est en annexe a été l’occasion de faire le pointsur les travaux entrepris par le GDR devant les professionnels de la pêche, les pêcheursaux lignes, les représentants des Collectivités Territoriales. A cette occasion MonsieurClaude Miqueu , Président de l’Institution Adour et le Docteur Michel Maumus, Vice-Président du Conseil Général des Pyrénées Atlantiques sont intervenus.Le premier a mis l’accent sur la nécessité d’avoir une approche intégrée permettant demieux gérer les effets des actions humaines sur les milieux aquatiques avec une demandeforte vers la Recherche pour des aides à la décision qui prennent en compte les savoirs desacteurs, les contraintes sociales et une meilleure définition des facteurs de risque (commentles définit on et que met on derrière ce terme) et une prise en compte des conflits d’usage.Le second a mis en valeur la nécessité d’une approche partenariale qui a permis, par lebiais d’une démarche patrimoniale entreprise dans un cadre de Développement Durable, derestaurer les populations de saumon de l’axe Adour-Gaves. Les élus ont permis de créer lecontexte (« sorte de Yalta du saumon » ) permettant de rapprocher les parties prenantes etd’assurer la mise en œuvre d’une politique d’aménagement des milieux non sectorielle. Lamise en place d’une co-expertise entre scientifiques et usagers a permis l’acceptation duplan de sauvegarde par tous avec une démarche « gagnant-gagnant ».V1.2. Colloque final du projet INERREGIIIB « Espace Atlantique » INDICANG.Ce colloque a eu lieu les 19 et 20 juin 2007 au Centre IFREMER de Nantes en présence de120 personnes. 2 laboratoires du GDR Adour participaient à l’organisation et à la restitutiondes travaux : le laboratoire Ressources Halieutiques d’Aquitaine qui coordonnait ce projeteuropéen et le Laboratoire de Mathématiques Appliquées de l’UPPA qui a participé aveclIFREMER a l’évaluation des flux de civelles dans 5 estuaires du réseau de bassins versantsdu projet INDICANG. L’ensemble des informations relatives à ce colloque est disponible surle site : http://www.ifremer.fr/indicang/ et la plaquette de présentation figure en annexe.V.2. Valorisation des travaux de recherche.V.2.1. Publications dans les revues scientifiques, communications etexpertises.M. Monperrus, E. Tessier, D. Point, K. Vidimova, D. Amouroux, R. Guyoneaud, A. Leynaert,J. Grall, L. Chauvaud, G. Thouzeau, O.F.X Donard 2007 Biogeochemistry of mercury at thesediment water interface in the Thau lagoon : Measurements of mercury methylationpotential in sediment and water and fate of methylmercury. Estuarine Coastal and ShelfScience , sous presse.M. Monperrus, M. Dias, R. Guyoneaud, D. Amouroux, J.C. Salvado, M. Goni, R. Duran, P.Caumette, O.F.X. Donard. 2007. Methylation and sequestration of labeled mercury species45

( 199 Hg(II), Me 201 Hg) by specific sulfate-reducing bacteria isolated from an estuarinesediment. Environmental Chemistry, soumis.R. Duran, M. Dias, V. Menuet, Monperrus M., G. Bareille, M.S. Goñi, D. Amouroux, R.Guyoneaud, J.C. Salvado, O. Donard And P. Caumette. 2007. Mercury methylation bymicrobial community from sediments of the Adour estuary (Bay of Biscay, France).Research in Microbiology, soumis.Dias M., M. Monperrus, D. Amouroux, R. Duran, O. Donard, P. Caumette , R. GuyoneaudAnd J.C. Salvado. 2006. Biotransformations du mercure par les bactéries sulfato-réductricesdans les sediments de l'estuaire de l'Adour. Communication orale. Congrès Anaérobies2006 de la SFM, 22-23 juin, Lille, France.Arleny, I., Tabouret, H., Rodriguez-Gonzalez, P., Bareille, G., Donard, O.F.X., Amouroux,D ., soumis. Methylmercury bioconcentration in muscle tissue of the European eel (Anguillaanguilla) from the Adour estuary (Bay of Biscay, France). Marine Pollution Bulletin, 1-16.Barats, A., Pecheyran, C., Amouroux, D., Dubascoux, S., Chauvaud, L., Donard, O.F.X.,2006. Matrix-matched quantitative analysis of trace-elements in calcium carbonate shells bylaser-ablation ICP-MS: application to the determination of daily scale profiles in scallop shell(Pecten maximus). Anal. Bioanal. Chem. 1-10.Duran R., M. Dias, V. Menuet, M. Monperrus, G. Bareille, M.S. Goni, J.-C. Salvado, D.Amouroux, R. Guyonneaud, OFX Donard and P. Caumette, 2006. Mercury methylation bymicrobial community from sediments of the Adour estuary (Bay of Biscaye, France).Research in Microbiology (submitted in december 2006).Point D., Bareille G., Pinaly H., Belin C. and O.F.X. Donard, 2007. Multielemental Speciationof Trace Elements in Estuarine Waters by Inductively Coupled Plasma Mass SpectrometryAnalysis Of Samples Processed On-Site by Automated On-Line UV Photolysis and ResinChelation. Talanta, (sous presse).Point D., G. Bareille, T. Stoichev, H. Etcheber, D. Amouroux & O.F.X. Donard , 2007,Reactivity, Interactions and Transport of Trace Elements, Organic Carbon and ParticulateMaterial in a Mountain Range River System (Adour River, France). Journal of EnvironmentalMonitoring, 9 : 157-167Point D., G. Bareille, M. Baalousha, D. Amouroux, P. Lecoustumer & O.F.X. Donard, 2007.The importance of trace metal complexation in the speciation and partition of trace metals(Cu, Cd, Pb, Zn, Mn, U and Co) during estuarine mixing of the Adour estuary (SouthwesternFrance). Geochimica Cosmochimica Acta (en révision).Point D., G. Bareille, T. Stoichev, D. Amouroux & O.F.X. Donard, 2007. Anthropogenicinputs of Cu, Cd, Pb, Zn, Co, Ag, IHg and MMHg in the Adour estuary (SW, France) underdry weather and low hydrodynamic conditions: partitioning and fluxes. Journal ofEnvironmental Monitoring (submitted)Aubry E., Cagnon C., Lalanne Y., Mouchès C., 2007 a. Quantification of increase in hepaticCYP1A1 mRNA by real-time RT-PCR after exposure of the European eel (Anguilla anguilla)to a diesel water soluble fraction. Environmental Bioindicators, 2, 1, xxx.Aubry E., Cagnon C., Lalanne Y., Mouchès C., 2007 b. Ecotoxicological assessment ofyoung yellow European eel (Anguilla anguilla) exposure to a CYP1A1 inducer by real-timeRT-PCR CYP1A1 mRNA quantification. J Fish Biol, soumis.Cagnon C., LaugaB., Karama S., Mouchès C., 2007. Genetic structure in European eel,Anguilla anguilla considering the temporal dispersion : the Adour estuary as a model of finescale investigation. En preparation pour Canadian J. Fisheries Aquatic Research.Prouzet P., 2006 L’approche écosystémique pour une gestion intégrée des ressourceshalieutiques : un point de vue personnel. Séminaire EAF – Institut Océanographique Paris –le 24 octobre 2006, 8 pages.V.2.2. Thèses et HDR.Aubry E., 2006. Etude de l’expression du gène Cyp1a1 et d’un gène ABC chez l’anguilleeuropéenne Anguilla anguilla en conditions de stress chimique. Thèse de Doctorat46

Université de Pau et des Pays de l’Adour, 25 septembre 2006 (Boursière du DistrictBayonne-Anglet-Biarritz et ATER Université de Pau) (Jury : Cagnon C., Duran R., Lecomte-Finiger R., Mouchès C., Panserat S., Prouzet P.).Prouzet P., 2006 Impact des facteurs anthropiques et naturels sur le fonctionnement dequelques populations halieutiques – Nécessité d’une approche écosystémique pour unegestion intégrée de ces ressources halieutiques. HDR Spécialité : Physiologie et Biologiedes oRganismes – Populations – Interactions, UPPA, 145 pages.47

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Etat de Référence (2000-2003), origines des contaminants et contributions relatives dessources. Rapport final détaillé (IFREMER Arcachon, CQEL. /DDE 64 et LCABIE/CNRS), juin2004, 35 pp.Bareille G., Amouroux D., Lespes G., Potin-Gautier M. and OFX Donard, 2005. Rivièrespyrénéennes du piémont atlantique : de l’érosion des sols à la pollution chimique etmicrobienne : caractérisation de la contamination et du fonctionnement de l’estuaire del’Adour. ECOBAG Programme de recherche - Cahier technique n°1/4 – Agence de l’EauAdour-Garonne (11-18).Boutier B, Chiffoleau JF, Auger D, Truquet I. 1993. Influence of the loire river on dissolvedlead and cadmium concentrations in coastal waters of Brittany. Estuar Coast Shelf Sci.,36:133-145.Campana S.E., 1999. Chemistry and composition of fish otoliths: pathways, mechanismsand applications. Marine Ecological Progress Series 188, 263-297.Elbaz-Poulichet F, Garnier JM, Guan DM, Martin, JM, Thomas, AJ. 1993. The behaviour oftrace metals (Cd, Cu, Ni,and Pb) and As in the surface plume of stratified estuaries :example of the Rhone river (France). Estuar Coast Shelf Sci., 42: 289-310.Kraepiel AML, Chiffoleau JF, Martin JM, Morel FMM, 1997. Geochemistry of trace metals inthe Gironde estuary. Geochim. Cosmochim. Acta, 61: 1421-1436.Linde, A. R., Sanchez-Galan, S., Klein, D., Garcia-Vasquez, E., Summer, K.H., 1999.Metallothionein and Heavy Metals in Brown Trout (Salmo trutta) and European Eel (Anguillaanguilla) : A comparative Study. Ecotoxycology and Environmental Safety 44, 168-173.Monperrus, M., Point, D., Grall, J., Chauvaud, L., Amouroux, D., Bareille, G., Donard, O.,2005. Determination of Metal and Organometal Trophic Bioaccumulation in the BenthicMacrofauna of the Adour Estuary Coastal Zone (SW France, Bay of Biscay). J.Environ.Monit. 7, 693-700.Point, D., 2004. Spéciation et biogéochimie des éléments traces métalliques dans l’estuairede l’Adour. PhD Thesis, Université de Pau et des Pays de l’Adour, pp.218.Prouzet, P., 2002. Historique des captures de civelles, intensité de leur exploitation,variation de leur capturabilité par la pêche professionnelle maritime et indices decolonisation sur le bassin versant de l’Adour ». Contrat EC/DG FISH (DG XIV) 99/023pp.147.Secor D.H., Rooker J.R., 2000. Is otolith strontium a useful scalar of life cycles in estuarinefishes? Fisheries Research 46, 359-371.Swearer S.E., Forrester G.E., Steele M.A., Brooks A.J., Lea D.W., 2003. Spatio-temporaland interspecific variation in otolith trace-elemental fingerprints in a temperate estuarine fishassemblage. Estuarine, Coastal and Shelf Science 56, 1111-1123.Stoichev T., D. Amouroux, J. Wasserman, D. Point, A. de Diego, G. Bareille and O. F. X.Donard, 2004. Dynamics of mercury species in surface sediments of the macrotidalestuarine – coastal system (Adour river, Bay of Biscay). Estuarine, Coastal and ShelfScience, 59: 511-521.Thorrold S.R., Shuttleworth S., 2000. In situ analysis of trace elements and isotope ratios infish otoliths using laser ablation sector field inductively coupled plasma mass spectrometry.Can. J. Fish. Aquat. Sci. 57, 1232-1242.Trut G. et al., 2004. Etude de la qualité des eaux de l’estuaire de l’Adour : volet matièrevivante – suivi 2001 – 2003, IFREMER ARCACHON, juin 2004.Usero, J., Izquierdo, C., Morillo, J., Gracia, I., 2003. Heavy metals in fish (Solea vulgaris,Anguilla anguilla, Liza aurata) from salt marshes on the southern Atlantic coast of Spain.Environment International 29, 949-956.Yoshinaga J., Nakama A., Morita M., Edmonds J.S., 2000. Fish otolith reference material forquality assurance of chemical analyses. Marine Chemistry 69: 91-97.Yvon B. Etude des métaux (Cd, Cu, Fe, Mn, Pb et Zn) dans les eaux et les matières ensuspension de la Basse-Loire. PhD Thesis 1982. University of Nantes, France.Amouroux D., M. Monperrus, D. Point, G. Bareille, O. Donard, L. Chavaud, G. Thouzeau, F.Jean, J. Grall, A. Leynaert, J. Clavier, R. Guyoneaud, R. Duran, MS. Goni, P. Caumette49

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ANNEXES51

Bioaccumulation of trace elements by European eel (Anguilla anguilla) in the Adour estuaryand molecular response to chemical stress.Hélène TABOURET 1 , E. AUBRY 3 , I. ARLENY 2 , P. RODRIGUEZ 2 , A. MESTROT 2 , G.BAREILLE 2 , D. AMOUROUX 2 , C. CAGNON 3 , P. PROUZET 1 , O. F.X. DONARD 2 , C.MOUCHES 3 , N. CAILL-MILLY 1 .1. IFREMER Laboratoire des Ressources Halieutiques d’Aquitaine, Technopôle Izarbel,64210 BIDART.2. Laboratoire de Chimie Appliquée Bio-Inorganique et Environnement, UMR CNRS 5034,Hélioparc Pau Pyrénées, 2 Av. Président Pierre Angot, 64053 PAU Cedex.3. Laboratoire d’Ecologie Moléculaire, EA 3525, IBEAS, Université de Pau et des Pays del’Adour, BP 1155, 64013 PAU Cedex.The European eel (Anguilla anguilla) stock is now at its minimum since 1970, probably dueto climate changes, anthropogenic activities, habitat like wetland destruction, migrationbarriers, overfishing and pollution. We propose the study of the anthropogenic activitiesimpact on the European eel as a biological model through a transdisciplinary approach in theAdour estuary and associated wetlands. This study tends to improve the understanding ofxenobiotic compounds effect on population and ecosystem using both contaminant levels insoft tissues and the expression of detoxification genes. For that purpose, 85 yellow eelswere collected from three sites, one in the Adour estuary and two in associated wetlands.Trace elements concentration were analysed by ICP-MS after acid digestion on differentorgans (liver, muscle, gills). Cu, Cd, Pb and Zn were largely accumulated in the liver but onlyPb and Zn were significantly accumulated in gills. Mercury was measured in muscle and72% of total Hg were recognized as MeHg. All the elements in muscle had lowerconcentrations than those recommanded by European Community for consumption.Moreover, no significant difference was observed between the three sampled sites. Finally,in order to evaluate the early chemical stress, the induction of the expression of two genesof detoxification, MXR (multi xenobiotic resistance) and CYP1A1, is studied by real time RT-PCR in the liver of eels and compared to bioaccumulation results.Key words : Anguilla anguilla ; bioaccumulation ; detoxification genes ; MXR ; CYP1A1 ;biomarkers.52

Journée de restitution des travaux du GDR AdourOrganisée par l’UPPA et l’IFREMERAmphithéâtre de la Présidence – Université de Pau et des Pays de l’AdourLe 7 mars 2007Objectif : Faire le point sur les résultats obtenus et dresser les perspectives de travaildans un cadre d’approche écosystémique et de Développement Durable9h00 – Accueil des participantsAgenda9h15 – 9h30 – Discours d’introduction (Présidence UPPA)9h30 – 9h50 – L’approche pluridisciplinaire : une nécessité pour mieux intégrer leDéveloppement Durable (P. Prouzet – IFREMER – Coordinateur GDR Adour)9h50 – 10h20 – Interventions des élus ou des représentants des Collectivités Territoriales :Attentes en matière de Développement Durable et de gestion des Ecosystèmes Aquatiques(Claude Miqueu – Président de l’Institution Adour).10h20 – 10h50 – Pause café.10h50 – 11h20 – DiscussionDébut des présentations des travaux du GDR IFREMER- UPPA11h20 – 12h00 – L’Hydrodynamique et le couplage physique – biologique (UPPA- LMA) et(IFREMER-LRHA).Le modèle hydrodynamique du 1D au 3D (exemples d’application) – (D. Trujillo).Le modèle comportemental civelle : outil de gestion (P. Prouzet et A. Boussouar).12h00 – 12h20 – Les usages et leurs impacts : Exemple du bas Adour Maritime (CREG– UPPA et IFREMER-LRHA) (Léa Sébastien – CREG UPPA).12h30 – 14h15 – Repas14h15 – 14h55 – Les contaminants chimiques : accumulation dans les différentscompartiments de l’écosystème et dans les tissus de l’anguille (ECABIE –UPPA etIFREMER-LRHA).2 exposés (G. Bareille et H. Tabouret)14h55 – 15h35 – Biotransformation des contaminants et effets des contaminants surl’anguille (EEM – UPPA et IFREMER-LRHA).2 exposés ( E. Aubry, C. Mouchès, C. Cagnon et J.-C. Salvado).53

15h35 – 16h05 – Dynamique de population : Le cas de l’anguille (contexte du projetINDICANG) : les travaux entrepris, les résultats obtenus et les perspectives de travail.(IFREMER-LRHA et LMA-UPPA).2 exposés : (J.-C. Bouvet et P. Prouzet IFREMER-LRHA et N. Bru et S. Dossou-GbeteLMA-UPPA)16h05 – 16h50 - Présentation de l’AZTI sur les travaux entrepris dans le cadre de la DCEet du projet INDICANG (exposés J. Franco et E. Diaz)16h50 – 17h30 - Conclusions et Perspectives dans un cadre élargi (Michel Maumus – VicePrésident du Conseil Général des Pyrénées Atlantiques) – discussion avec les partiesprenantes .54

Présentation des Communications des Journées du GDR Adour.55

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007L’approche pluridisciplinaireUne nécessité pour mieux intégrerle Développement DurablePatrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Le Développement Durable tel que défini par le rapport Brundtland en1987 est un « développement qui répond aux besoins du présent sanscompromettre les possibilités des générations futures de satisfaire leurspropres besoins ».Il est donc à « la conjonction du viable (plan environnemental), del’équitable (plan social) et de l’efficace (plan économique) (rapportGuesnerie-Hautcoeur 2003).Il nécessite une approche partenariale pour cerner le contexte dusystème étudié fait de réalités différentes et perçues sous des anglesdifférents qui font que la réalité des uns n’est pas celle des autres.Cela renvoie à la fonction d’expert car le cadre dépasse largement lechamp scientifique car la connaissance du contexte fait appel à dessavoirs d’autres natures et nés des expériences accumulées par lesautres acteurs intervenant au sein du système étudié.Patrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007RecherchescientifiqueEclairageaux décisionsLe principe de précaution.pptStimulation de l’imbricationentre les activités de recherchefondamentale et d’ingénierie,d’expertise, d’aides à la décision etde communication scientifiqueActeurssociaux et et politiquesPatrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

Le principe de précaution• Il trouve sa première expression en 1985 dans la Convention de Vienne et en 1992, ladéclaration de Rio réaffirme le principe de précaution en matière d’environnement et le formuledans son principe 15. Il est intégré progressivement dans nombre de traités internationaux dontle dernier , celui de Johannesburg en 2002, proclame la nécessité de mettre en œuvre le« Développement durable ».• La précaution affirme « qu’en cas de risque de dommages graves ou irréversibles, l’absence decertitude scientifique absolue ne doit pas être un prétexte pour remettre à plus tard desmesures effectives visant à prévenir des dommages ».• Il correspond à une ligne de conduite encore plus prudente, lorsque les progrès de laconnaissance s’accompagne d’incertitudes scientifiques. Sa mise en œuvre reste extrêmementcomplexe car elle dépend de l’appréciation et de l’acceptabilité des risques qui est l’affaire de lasociété toute entière.• Le principe de précaution impose donc une évolution de la relation entre laconnaissance et la prise de décision politique.• Ce principe introduit 2 étapes : l’analyse du risque sur la base d’études scientifiques et derecherche d’un mode de gestion du risque pour rendre celui-ci socialement,environnementalement et économiquement acceptable.

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Le GDR Adour• Laboratoire RessourcesHalieutiques d’AquitaineIFREMER (HGS-BidartLRHAquitaine)• Laboratoire deMathématiques AppliquéesUPPA – UMR 5142 (LMA)• Laboratoire d’EcologieMoléculaire UPPA (LEM-EA3525)• Laboratoire de ChimieAnalytique Bio-inorganiqueet Environnement UPPA-UMR 5034 (LCABIE)• Centre de Recherche etd’Etude en Gestion UPPA(CREG)caractérisationbiologique des flux decivellesLEM/IFREMER/ADERARôle des communautésbactériennes surlabiotransformation descontaminantsLEM/LCABIEdynamiquesédimentaireLaSaGecHydrodynamique estuarienneLMA/IFREMER/ ADERAcaractérisation des charges depolluants chimiques et bactériensde l’estuaire de l’AdourIFREMER/LCABIE/Col.Terr.réponse physiologiqueanguille auxcontaminantsLEM/IFREMERsuivi des pêcheriesestuariennesIFREMER/IA/ ADERAmodélisationcomportementale et ducycle biologique anguilleLMA/IFREMER/programme zones humide sUPPA/IFREMER/CECRV/IMA/MIGRADOUR/CSPindicateurs derecrutement anguilleIA/IFREMER /ADERAIndicateursd’anthropisationhabitat anguilleIMA/CSPindicateurs decolonisation anguilleIA/(CSP-MIGRADOUR)suivi des pêcheries fluvialesCSP-MIGRADOURcoordination avec les partenaires du programmeINDICANG coordonné par IFREMER-LHA22 chercheurs impliqués dansce projet de GDR pluridisciplinaire10 laboratoires partenaires françaisPatrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Ses Axes de recherche• Description du cadre écosystémique : Caractérisation des principauxusages et dynamique de leur évolution au cours des 3 dernièresdécennies• Caractéristiques écologique et physico-chimique du bassin versantinférieur de l’Adour : Hydrodynamisme et flux de polluants ; distributiondes communautés bactériennes ; distribution et éthologie desamphihalins (anguille) ; origine, transfert et devenir des métaux etmétalloïdes.• Réponses des communautés écologiques aux perturbationsanthropiques : Réponse de l’anguille aux stress chimiques ; analyse etsignature de quelques polluants au sein de l’écosystème ; dynamiquedes populations et modélisation des cycles et des comportements.• Transfert et valorisation vers les utilisateurs : Tableaux de bord ; sitesd’information (INDICANG).Patrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

Des usages – sources decontaminationLRHA-IFREMER et CREG-UPPA(post-doctorat)L’hydrodynamisme vecteur descontaminants et des espèceshalieutiquesLMA – UPPA et LRHA-IFREMER(thèse)Biotransformation des contaminants ausein de l’écosystème et accumulationdans les tissus de l’anguilleLEM – UPPA, LCABIE – UPPA et LRHA-IFREMER (thèse)Impact physiologique et expressionde gènes de détoxicationLEM-UPPA et LCABIE-UPPA(post-doctorat)Intégration aux autres effetsanthropiques et effets sur ladiversité génétique de l’anguilleLMA-UPPA, LRHA-IFREMERet LEM - UPPASourcesVecteurTransformationAssimilationImpactAnguille européenne (Anguilla anguilla) et polluants inorganiques (métaux etorganométaux) et organiques (pesticides et HAP) dans l’estuaire de l’AdourEstuaire amont (Urt)2Barthes en relationdirecte avec l’estuaire43Barthessans influencede l’estuairePERSPECTIVES DE RECHERCHES1Estuaire avalanthropiséPression anthropique ?* Biogéochimie et spéciationdans les milieux d’étude:Etude 2000-2003 + acquisition denouvelles données* Exposition aux contaminantsmétalliques? otolithesImpact sur le vivant ?* Bioaccumulation dansdivers organes del’anguille•Réponse biologiqueaux contaminantsmétalliques:métallothionéineset organiques(travaux du LEM)Transfert et valorisation INDICANGLRHA –IFREMER et LMA-UPPAEvaluation

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007L’approche partenariale : une nécessité pour uncontexte difficile à cernerUn cadre d’étude : la GIZCCelui-ci est constitué de réalités différentes : biologiques, économiques,sociales et culturelles et perçues sous des angles différents qui font quela réalité des uns n’est pas forcément celle des autres.On comprendra aisément que la définition et la connaissance ducontexte dépassent parfois largement les connaissances obtenues parles scientifiques et font appel à des savoirs d’autres natures et nés desexpériences accumulées par les autres acteurs intervenant au sein dusystème étudiéPatrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

La démarche partenariale : une démarche partagée par tousJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007La confrontation des réalités et l’acceptation que celles des autrespeuvent être fondées, nécessiteront des efforts constants allant jusqu’àune remise en cause de ses propres savoirsCette démarche suppose également que nous soyons capables dedévelopper une vision à long terme à une échelle au moins régionaleavec pour objectif de respecter la résilience des systèmes naturels.Cela signifie que « les agents de production économique deviennentdes instruments essentiels pour atténuer les impacts surl’environnement au lieu d’être simplement des fauteurs de trouble qu’ilfaut combattre »Ceci suppose que nous soyons également capable d’accepter et degérer l’incertitude dans le cadre de l’Approche de précaution« Le temps est venu d’abandonner nos préjugés. Nous devons respecternos différences et travailler main dans la main. »(E. Malek Lalo)Patrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

D’après Garcia 2006, séminaire EAF-IFREMER

Un exemple d’approche partenariale : la restauration du saumon atlantique (Salmosalar) dans le bassin de l’Adour et des Gaves.Une demande collective :Restauration du stock de saumon dubassin de l’Adourexprimée au sein d’une structure deconcertation et d’avis : COGEPOMIUne commandevers un groupe d’experts agréésaprès discussion sur le cahierdes chargesUn document techniqueétabli par les expertsIFREMER, INRA, CSP etstructures techniquessous secrétariat DIRENDéfinition des objectifsEvaluation des contraintes anthropiquesProposition de mesures de gestion et de restauration :passes, repeuplement, régulation pression de pêche,…Analyses des impacts : biologiques, sociaux et économiques.Premiers effetsprévisibles du planDiscussion sur le planconsensus sur l’application des contraintes(calendrier et équilibre entre usages)sur la nature et le montant des compensationsnombre de juvéniles 0+450000400000350000300000250000200000150000100000Décision politiquegarantissant les moyens mis en œuvreet les mesures compensatoires5000001995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005AnnéesMise en œuvre du plan à 5ans : 1999 – 2003Evaluation des résultats et modifications des mesuressi nécessaire pour atteindre l’objectif biologique définiEquipement des barrages => accès au cours supérieur=> de la survie des œufsEtude de la vitesse de migration des saumons enestuaire => ajustement des périodes de relève des filets=> du taux d’exploitation et de l’échappementvers les frayères.

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007La recherche sous quelle forme ?Des compromis entre usages, mais sur quelles bases ?Patrick Prouzet –IFREMER – coordinateur du GDR Adour

Séminaire EAF Institut Océanographique le 24 octobre 2006La recherche sous quelle forme ?La recherche est interdisciplinaire à « l’articulation de 3 volets derecherche sur les transferts physiques/biologiques/sociétés ».Elle devra assurer l’équilibre entre hétéronomie du champ dont lescontours ne sont pas encore bien définis et la conservation d’uneattractivité vis à vis de champs scientifiques à forte autonomie.Elle devra associer expertise et recherche avec toutes les difficultés quecela comporte.L’augmentation du degré de complexité introduira obligatoirement unaccroissement des incertitudes sur les capacités de production et derésilience des ressources naturelles.Le produit attendu est « des aides à la décision qui confèrent une placecentrale aux connaissances scientifiques (Rapport Guesnerie-Hautcoeur2003) ».Patrick Prouzet responsable programme IFREMER -DEMOSTEM

Séminaire EAF Institut Océanographique le 24 octobre 2006Des compromis entre usages, mais sur quelles bases ?Une vision sociocentrée du « Développement Durable » contraire à l’idéeque l’Homme n’est qu’un maillon d’une chaîne « où chaque maillon estessentiel et celui qui le brise, brise l’équilibre de la Nature »Interrogation sur lesliens entre acteurs etterritoireRecherche d’unconsensus entre lesacteurs présentsD’après Léa Sébastien 2006Dans ce cadre, la gouvernance devra être une négociation plusécologique pour une conservation plus humaine afin d’éviter qu’unconsensus s’établisse sur le dos de la Nature ou que certaines pratiquesde stricte conservation entraînent des conflits sociaux.Patrick Prouzet responsable programme IFREMER -DEMOSTEM

Le modèle comportemental civelleUn outil de recherche et de décision.A. Boussouar – ADERA- LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMERJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007

4.504.003.503.002.502.001.501.000.500.0010/01/01 - Densités de civelles (g/100 m 3 ) en fonction de la vitesse du courantLieu : Aval Ile de Berenx1.000.80densité fond0.60densité surf0.40vitessecourant0.200.00-0.20-0.40-0.60-0.80-1.00A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMERJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007densité g/100 m 30:19:450:34:000:48:151:00:301:12:301:24:001:35:001:45:301:55:402:05:152:15:252:25:002:34:402:44:102:53:303:02:153:11:103:20:103:28:453:38:003:47:003:55:55vitesse m/sdébit : 511 m 3 /scoeff : 104

Description du modèle comportementalJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007- Modèle de courant unidimensionnel (IFREMER-UPPA))Turbidité-Eclairement Phase Lunaire (NL,PQ,PL,DQ)NébulositéA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Simulation de l’avancée du front de marée dynamiqueJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007vitesse m/s10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6Bayonne0 5 10 15 20 25 30 35UrtKmt:2.0ht:4.0ht:6.0ht:8.0ht:10.0ht:12.0h-0.8PM : 7h09 - 19h30BM : 0h53 - 13h19t:14.0ht:16.0ht:18.0h-1Débit = 361 m3/s coefficient de marée = 72A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Vitesses du 01 et 02 mars 2006 simulées et mesurées à la confluence de l’Isle et de la DordogneJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Vite s s eVite s s e0.750.50.2510.750.50.250-0.25-0.5-0.75-110 20 30 40Te mps de s imulatio n (h)MMs uiteRDRDsuiteRGRGsuiteVitS imVite s s e0.750.50.250MMs uiteRDRDsuiteRGRGsuiteVitS imMMs uiteRDRDsuiteRGRGsuiteVitS im0-0.25-0.5-0.2518 20 22 24Te mps de s imulation (h)-0.7542 44 46 48 50Te mps de s imulation (h)A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007FaibleOuiSurfaceNonNonDiurne?V. Courant < -0.3 m/s ?MES>40NTU ?PQ et DQNébulosité ?ForteOuiNonPLOuiPhaselunaire ?ColonneSur fondenfouieNLMigre oune migre pas ?SurfaceColonneSurfaceA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Le modèle comportementalVisualisation de la partiegraphique.A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMERJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007

250200150100500Captures journalières au tamis poussé et au tamis àmain pour la saison de pêche 99/2000.10-déc-9908-déc-99PibalourTam is12-nov-9928-déc-9929-déc-9909-nov-99A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMERJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007captures en kg01/11/199905/11/199909/11/199913/11/199917/11/199921/11/199925/11/199929/11/199903/12/199907/12/199911/12/199915/12/199919/12/199923/12/199927/12/199931/12/199904/01/200008/01/200012/01/200016/01/200020/01/200024/01/200028/01/200001/02/200005/02/200009/02/200013/02/200017/02/200021/02/200025/02/200029/02/200004/03/200008/03/2000

conditions hydrologiques entre le 09/11/1999 et le 12/11/1999.Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007dateDu 08/11au 09/11Heure de flotBM : 22h43 –PM : 4h5709/11 BM : 10h57 –PM : 17h15Du 09/11au 10/11BM : 23h14 –PM : 5h2910/11 BM : 11h30 –PM : 17h46Du 10/11au 11/11BM : 23h44 –PM : 6h00Coeff.DemaréeDébit(m 3 /s)Vitessemoyenne ducourant(m/s) par lemodèle 1D86 140 0,585 14083 145 0,580 14578 137 0,511/11 BM : 11h30 -PM : 18h1712/11 BM : 00h15 –PM : 6h33BM : 12h36 –PM : 18h5074 13770661291290,4A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Simulation du déplacement d'un flux de civelles avec enfouissement des civelles le jourJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Arrivée du flux de civelle le 09/11/1999 à 5h00entre 8 et 13 km (zone maritime)Présence du flux de civelle le 10/11/1999 à 3h00entre 10 et 15 km (zone maritime)Localisation du flux de civelle dans la colonne d'eau entre 17 et22 km (zone maritime) le 11/11/1999 à 4h00Reprise de la migration lors du flot le 13/11/1999 à 2h00 –Le flux n'a pas encore atteint Horgaves situé à 30 km.A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Simulation du déplacement d'un flux de civelles avec migration près du fond durant le jourJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Arrivée du flux de civelle le 09/11/1999 à 5h00entre 13 et 20 km (zone maritime)Déplacement du flux le 10/11/1999 :: localisationentre 20 et 25 km de la mer à 3h00.Présence du flux le 11/11/1999 à -4h00 au delàde Horgaves ( à 30 km de la mer)Le flux de civelle atteint la zone fluviale le 12/11/1999.A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Comment simuler les zones où parla variation du déplacement desmasses d’eau les civelles peuventse rejoindre dans une zone depêche déterminéeA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007ProfondeurProfondeur6543210-1-2-3-4-56543210-1-290m 328m 3DENSITE du 01/03/2006 20h0mn10 20Distance ConfluenceDENSITE du 14/02/2006 20h0mnDENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00DENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00-3-4-510 20Distance ConfluenceA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007ProfondeurProfondeur6543210-1-2-3-4-56543210-1-290m 328m 3DENSITE du 01/03/2006 22h0mn10 20Distance ConfluenceDENSITE du 14/02/2006 22h0mnDENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00DENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00-3-4-510 20Distance ConfluenceA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007ProfondeurProfondeur6543210-1-2-3-4-56543210-1-289m 328m 3DENSITE du 02/03/2006 10h0mn10 20Distance ConfluenceDENSITE du 15/02/2006 10h0mnDENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00DENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00-3-4-510 20Distance ConfluenceA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007ProfondeurProfondeur6543210-1-2-3-4-56543210-1-289m 328m 3DENSITE du 02/03/2006 20h0mn10 20Distance ConfluenceDENSITE du 15/02/2006 20h0mnDENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00DENSITE9.509.008.508.007.507.006.506.005.505.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.00-3-4-510 20Distance ConfluenceA. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Allocation des captures effectuées sur un lot de pêche déterminé à la biomasseestimée sur la station de mesure (Estuaire de la Loire saison 04_05)Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007L0Poids (kg)LMP2P1PK 015 25 35 40Captures professionnelles en zone LM14012017/01/0511/02/05100806023/03/054020Poids (kg)L5P3P4L4L3P5GIP Loire estuaireCaptures professionnelles en zone L520181624/03/051412/02/051218/01/05108642001/12/04 16/12/04 31/12/04 15/01/05 30/01/05 14/02/05 01/03/05 16/03/05 31/03/05 15/04/05017/12/04 01/01/05 16/01/05 31/01/05 15/02/05 02/03/05 17/03/05 01/04/05 16/04/05A. Boussouar – ADERA-LMA UPPA et P. Prouzet –IFREMER

Journée de Restitution des travaux du GDR Adour, 7 mars 2007Les contaminants chimiques (Eléments Traces Métalliques –ETM) dans les différents compartiments de l’écosystèmeAdour (G. Bareille)etDans les tissus (organes mous et otolithes) de l’anguille (H.Tabouret)►Equipe de Chimie Analytique bio-Inorganique etEnvironnement (ECABIE) IPREM UMR CNRS 5254

Thèmes de recherches développés sur l’Adourautour des Eléments Traces métalliques (ETM)Caractérisation de la pressionmétallique: diagnostic environmentalProcessus biogéochimiquesNiveaux deConcentrations- Sédiments,- Matières en suspensions- eauxIdentificationde sources etquantificationTransfert de phases:- eau / matières en suspension /sédiments- fraction labile / complexesorganiques- espèces chimiquesinorganiques /organométalliquesVariabilitétemporelle:- conditionsHydroclimatiques- conditions dumilieu- migrationRéponse biologique à un stressChimique: marqueursmoléculaires (col. EEM)Interactions organismesvivants – ETM:Biotransformationen relation avec lesorganismesmicrobiologiques(Col. EEM)Bioaccumulationdans les organes desorganismes vivantsAccumulationTemporelle:Otolithes d’anguille

Caractérisation de la pression métallique (ETM) et variabilité :1°30’W 1°25’W 1°20’W 1°15’W 1°10’W- enregistrement sédimentaire et variabilité saisonnière (2000 – 2003)- rejets intra-estuarien chroniques (permanents)- Apports du bassin versant (contribution amont/aval)- AEAG, Région Aquitaine, CEPB, CG64, PNEC IFREMER, DIREN, Europe (FEDER, IFOP)NADOUR ESTUARYAAdourGR43°32’NRTarnosAtlanticOcéan Kp 135OceanEstuaire fluvialAtlantiqueGaves réunisEstuaire salinAnglet43°30’NBayonneKp120UrtKp 11043°28’NAdour - ANivesGave Réunis - GRRejets intra-estuarien (2001, 2002, 2003)ETM dans les sédiments de l’AdourEnregistrement sédimentaire historiqueApports du bassin versantAdour

Variabilité des concentrations en Zinc dans les sédiments de l’estuairede l’Adour de 2000 à 2002400300200Zn (mg/kg)A5T24bis 5560A7A6Sites influencés par des rejets locauxB22B8A5B20B19octobre 2000juin 2001septembre 2001juillet 2002M9M10100A6Tendance chroniquePas de variabilité saisonnière00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Quantité de particules de taille

Caractérisation du risque toxique pour les organismes vivants dans lessédiments de surface de l’estuaire de l’Adour (calcul prenant en comptel’ensemble des éléments suivants (As, Cr, Cu, Cd, Pb et Zn)1,00,86,2 Rejets quai ADAQuotient du risque moyenRejet du SIDEC0,6Effet probable risque inacceptable0,4Effet toxique possible0,20,0Sans effet risque négligeable%

Carotte DPMN 02zone intertidale sur la Nive aval – amont BayonneExcess 137Cs(activité en Bq Kg-1)050 20 40 602002Cd (nmol/g

As, Cu, COT8%47%45%Station d’épurationRejets combinésLixiviat de décharge16%50%ApportsAnthropiques34%15%1%84%Cd, Pb, ZnAgApports anthropiquesintra-estuarien20 %080%► Augmentation % decertains ETM depuis le80début de l’ère industrielle► Quelle 60est l’origine desapports: intra-estuarienneou bassin 40 versant del’Adour?200Adour + GavesOceanEstuaryBV AdourBV Nives20 %0< 10%DébitMESTOCCuCdPbZnAgAsPCBHAPIHg

43°32’NComportement 1°30’Wdes ETM 1°25’W dans les 1°20’W eaux = biogéochimie 1°15’W 1°10’W :- transfert de phases (dissous/particulaire/sédiment)- labilité / complexes organiques- biotransformation du mercure par les bactéries- AEAG, Région Aquitaine, CEPB, CG64, DIREN, Europe (FEDER)NADOUR ESTUARYAdourAtlanticOcéanOceanAtlantiqueKp 135AngletRTarnosEstuaire salinEstuaire fluvialGaves réunis43°30’NBayonneKp120UrtKp 11043°28’N Expérimentation en laboratoire:Rôle des bactéries sulfatoréductricesdans latransformation du Hginorganique en méthyl Hg àpartir de sédiment de l’estuaire(collaboration avec EEM)Biogéochimie des ETM dans lacolonne d’eau de l’estuaire del’Adour:-évolution longitudinale en fonctionde la salinitéAdour

Biotransformation du Mercure dans les sédimentsIHg(II) (nmol ḡ 1 )8642June 2001Oct. 2000Hg 2+ CH 3 Hg +Transformation du Hg 2 + en MMHgMMHg (pmol g -1 )963June 2001Oct. 20000129.7 128.0 124.3 124.0Kilometric pointVariations saisonnières desespèces du mercure:- Apports saisonniersdifférents?- Résultat de l’activitébactérienne?0Méthylation in situdu mercureKP135inorganiqueen période estivaleaprès une longuepériode d’étiage parKP125les bactériessulfato-réductrices?Nive129.7 128.0 124.3 124.0Kilometric point0 5 kmADOURKP115KP105

HSLibérationde métaldissous labileHSComplexationdu métal labileavec descolloïdesHSHSQuel est l’intérêt de connaître ces processus?HS► le matériel colloïdal organiqueparticipe à la nourriture desorganismes filtreurs► la floculation des colloïdesconduit à la sédimentation departicules chargées en ETMDésorptionde métalparticulaireFloculation des Colloïdesconduisant à laFabrication de particuleschargées en métaux► la fraction labile des ETM estsusceptible de pénétrer par lesbranchies des poissonsPhaseParticulaireMétal particulaire0.45µm1223Phasedissoute1Métal associé à de la matière organique colloïdaleMétal LabileZone fluviale0%0 1%0 10%0 35%0Océan

Particulate Pb (mg.Kg -1 )12010080604020LeadDissolved Pb (µg.L -1 )0,60,50,40,30,20,1300200100ZincDissolved Zn (µg.L -1 )65432100,00 5 10 15 20 25 30 35Salinity0,603,50 5 10 15 20 25 30 35SalinityZn Labile0Concentration (µg.L -1 )0,40,2Pb LabilePb complexé à la Matière Organique3,02,52,01,51,0Zn Compl. Org0,50,00 5 10 15 20 25 30 35Salinity0,00 5 10 15 20 25 30 35Salinity

43°32’NNAtlanticOcéanOceanAtlantiqueKp 1351°30’WAngletTarnos1°25’WEstuaire salin1°20’WADOUR ESTUARY1°15’WAdourEstuaire fluvial1°10’WVariabilité des masses d’eau et de la turbidité :- enregistrement en continu de paramètres physico-chimiques caractéristiques des massesd’eaux (T°C, Conductivité=salinité, pH) et des apports en matériel particulaire- Région Aquitaine, CEPB -RGaves réunis43°30’NQuai Travaux maritimesBayonneKp120UrtKp 11043°28’N1 mesure toutes les 15 minutes- cycles de marées à l’échelle journalière, lunaire- évolution de la turbidité (crues, amortissementde crues, …)Intérêt: évaluation du transfert de matières à la zone côtière

Oscillations de la turbidité (MES en mg/L) et de la salinité dans l’estuairede l’Adour du 21 décembre 2006 au 5 février 2007Vives eaux = coefficient de marée fort Mortes eaux = coefficient de marée faible81 84 96 8756 33 4560Conductivité (mS/cm) Oscillation lunaire de la marée10040802060040-20MES (mg/L)MES(mg/L)20-40-61 611 1283 1955 2627 3299 397121/12/06 28/12/06 04/01/07 11/01/07 18/01/07 25/01/07 01/02/07CrueDatesCrue0

Remise en suspension de sédiments par le courant de jusant (marée descendante)60 Conductivité (mS/cm)Conductivité (mS/cm)Conductivité (mS/cm)MES (mg/L) Temp. °Cnductivité (mS/cm)MES (mg/L) MES (mg/L)Température °CS (mg/L)Température °C1614Temp. °C16144012126020Turbidité liéeaux apportsdu bassin versant8604636 132 2282812/06 22/12/0670829/12/06 23/12/06Conductivité (mS/cm) Temp. °CConductivité (mS/cm)16MES (mg/L)MES (mg/L)Température °C1081410401210208602812/06612 70829/12/064

N1°30’W1°25’W1°20’W1°15’W1°10’WBioaccumulation des ETM:- dans les organes et otolithes d’anguilles (IFREMER, CEPB, Région Aquitaine, Europe)- dans les organismes macrobenthiques de l’estuaire (PNEC IFREMER, DIREN)AdourADOUR ESTUARYC43°32’NAtlanticOcéanOceanAtlantiqueKp 135AngletRTarnosEstuaire salinEstuaire fluvialSLGGaves réunis43°30’NBayonneKp120UrtKp 110G43°28’NOrganismes macrobenthiques de l’estuaireNivesZone du Redon (R)Barthes de l’Adour (SLG- Saint-Laurent de Gosse; G - Guiche)Gave de Pau – Cauneille - CAdour

CEPB, 20Avril 2007Enregistrement en continu de paramètres physico-chimiques(T°C, Conductivité, matières en suspension) dans l’estuaireaval (quai travaux maritimes)-Contaminants chimiques (Eléments Traces Métalliques –ETM) dans les tissus (organes mous et otolithes) de l’anguilleHélène TABOURET et Gilles BAREILLE►Equipe de Chimie Analytique bio-Inorganiqueet Environnement (ECABIE) IPREM UMR CNRS5254

1°30’W1°25’W1°20’W1°15’W1°10’WVariabilités de paramètres physico-chimiques et de la turbidité :- enregistrement en continu de paramètres physico-chimiques caractéristiques des massesd’eaux (T°C, Conductivité=salinité, pH) et des apports en matériel particulaire (MES en mg/L)- Financements: Région Aquitaine, CEPB -43°32’NNAtlanticOcéanOceanAtlantiqueKp 135AngletRTarnosEstuaire de l’AdourAdourEstuaire fluvialEstuaire salinGaves réunis43°30’NQuai Travaux maritimesBayonneKp120Urt43°28’NKp 1101 mesure toutes les 15 minutes- cycles de marées à l’échelle journalière, lunaire- évolution de la turbidité (crues, amortissementde crues, …)Intérêt: ► évaluation du transfert de matières à la zone côtière► évaluation de l’impact de travaux sur la turbidité(dragages, …)

Oscillations de la turbidité (MES en mg/L) et de la salinité dans l’estuairede l’Adour du 21 décembre 2006 au 5 février 2007Vives eaux = coefficient de marée fort Mortes eaux = coefficient de marée faible81 84 96 8756 33 4560Conductivité (mS/cm) Oscillation lunaire de la marée1004020Déficit desalinité à HM8060040-20MES (mg/L)MES(mg/L)20-40-61 611 1283 1955 2627 3299 397121/12/06 28/12/06 04/01/07 11/01/07 18/01/07 25/01/07 01/02/07DatesCrue à influence marqué surCrue avec influence faible sur l’oscillation saline avec la marée l’intrusion saline0

Remise en suspension de sédiments par le courant de jusant (marée descendante)60 Conductivité (mS/cm)Conductivité (mS/cm)Conductivité (mS/cm)MES (mg/L) Temp. °Cnductivité (mS/cm)MES (mg/L) MES (mg/L)Température °CS (mg/L)Température °C1614Temp. °C16144012126020Turbidité liéeaux apportsdu bassin versant8604636 132 2282812/06 22/12/0670829/12/06 23/12/06Conductivité (mS/cm) Temp. °CConductivité (mS/cm)16MES (mg/L)MES (mg/L)Température °C1081410401210208602812/06612 70829/12/064

1°30’W1°25’W1°20’WBioaccumulation des ETM:1°15’W1°10’W- dans les organes et otolithes d’anguilles (IFREMER, CEPB, Région Aquitaine, Europe)AdourADOUR ESTUARYNC43°32’NAtlanticOcéanOceanAtlantiqueKp 135AngletRTarnosEstuaire salinEstuaire fluvialSLGGaves réunis43°30’NBayonneKp120UrtKp 110G43°28’NZone du Redon (R)NivesBarthes de l’Adour (SLG- Saint-Laurent de Gosse; G - Guiche)Gave de Pau – Cauneille - CAdour

Bioaccumulation dans les tissus mous : cas du mercure[Hg(T)] muscle en µg.g -1 poids frais0,80,70,60,50,40,30,20,10,0Normes OMSMeuseYserEtang de Vaccares (Mornes)Etang de Vaccares (Fumemorte)pas de risque sanitaireconcentrations similairesaux concentrationsobservées dans d’autressystèmesScheldt[MeHg] µg.g -1 poids frais0,50,450,40,350,30,250,20,150,10,050Etang de Vaccares (La Capelière)Barthes AdourEstuaire Adoury = 0,002x + 0,027R 2 = 0,6430 10 20 30 40 50 60 70Longueur (cm)BarthesEstuaireRivière Nouvelle-Zélande (Kyeburn)Rivière Nouvelle-Zélande (Flemming)Rivière Nouvelle-Zélande (Leith)• MeHg = 86% Hg total dans l’estuaire contre65% dans les Barthes• Grande variabilité chez les anguilles del’estuaire• Signature de certains individus de l’estuaireproches de celle des BarthesMigrations inter-sites :Estuaire rivière habitats côtiersVariabilité spatiale :distribution dans sédiment et proiesbenthiquesArleny et al., soumis

L’otolithe : un enregistrement de l’historique de vie ?Laser femtosecondePastillesde calciteLentilleICP-MSThermo X7Gaz :ArCelluled ’ablationICP-OESPanoramaJobin YvonIfremer500µm400Concentration Sren µg.g -120001000ZnVariations du signal élémentaire est en relationavec des changements de physiologie, de milieu,une signature d’une pression chimique ?300200ConcentrationZn en µg.g -1Sr1000nucleus200 400 600 8001000

Comportement du Sr et du Baconcentration 86 Sr enµg.g -1concentration 86 Sr en µg.g -1Estuaire6000,05000,04000,03000,02000,01000,00,0Cauneille6000,05000,04000,03000,02000,01000,00,00,00,00,1Sr0,20,20,30,50,6Ba0,80,91,11,31,41,61,71,9Distance du bord de l'otolithe en mm0,30,30,40,50,60,70,80,80,91,01,11,22,11,32,21,21,00,80,60,40,20,0concentration 138 Ba enµg.g -1Concentration 86 Sr en µg.g -1Barthe GuicheChangement de 6000,0 milieu :1,4eaux douces/ 5000,01,41,4Concentration 86 Sr en µg.g -1eaux salées4000,03000,02000,01000,00,0Barthe St Laurent de Gosse6000,05000,04000,03000,02000,01000,0migrationDistance du bordentrede l'otolitheeauxen mmdouces/eaux marines6,05,04,03,02,01,00,0concentration 138 Ba en µg.g -10,00,00,00,10,10,20,20,30,30,40,40,50,60,6Changementde physiologie :métamorphoseMarqueurs de changements physiologiques et/ou de0,70,70,80,80,90,91,01,01,11,11,21,21,31,31,4Distance du bord de l'otolithe en mm1,4Distance du bord de l'otolithe en mm1,51,61,61,71,71,81,81,91,41,21,00,80,60,40,20,01,41,210,80,60,40,20Concentration 138 Ba en µg.g -1Concentration 138 Ba en µg.g -1

Comportement d’autres élémentsConcentration en µg.g -140,035,030,025,0 26Mg20,015,010,05,00,00,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4Distance du bord de l'otolitheconcentration en µg.g-14,03,53,02,555Mn2,01,51,00,50,00,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4Distance du bord de l'otolithe en mmConcentration en µg.g -18,07,06,066Zn5,04,03,02,01,00,00,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4Distance du bord de l'otolithe en mmMg, Zn et Mn : des éléments prometteursQuelles informations?Dynamique de l ’estuaire et du bassin (crues,intrusion saline prononcée )PhysiologiePression chimiqueRecalage des stries au microscopeélectronique à balayage (MEB)

Quantification des flux de civellessur l’Adour :résultats d’évaluation de biomassesjournalières et saisonnièresNoëlle BRULaboratoire de Mathématiques AppliquéesUniversité de Pau et des Pays de l’AdourSimplice DOSSOU-GBÉTÉLaboratoire de Mathématiques AppliquéesUniversité de Pau et des Pays de l’AdourPatrick PROUZETIFREMERLaboratoire Ressources Halieutiques d’AquitaineEt tous les autres collaborateurs...

Contexte général de l’étude

État actuel du phénomène :Estuaires européens :diminution constante des captures de civellesdepuis plusieurs années• Sur-exploitation aux différentes phases du cycle biologique,•Pertede zone d’habitat fluvial,• Changements climatiques et modification des courants océaniques,•Maladie,• Dégradation de l’environnement continental et pollution,•…?Rencontre GdR Adour - mars 2007 3

Les questions :Évaluer les causes principalesde cette diminution ?Mettre en relation l’abondance des civellesavec ces différents paramètres(captures, pollution, perte d’habitat…)Quantification des quantités (journalières et saisonnières) de civellesdans l’estuaire de l’Adour lors de différentes saisons de migration =estimation de biomasse+Précision des estimationsRencontre GdR Adour - mars 2007 4

Les données disponibles :Différentes sources d’information sur l’AdourCaptures journalières des pêcheursprofessionnels par saison de pêche(zone maritime)=historique de capturesdepuis 1984 ….(≈ 150 jours par saison de pêche)Données de campagnescientifique in situ=informations ponctuellesde 1998 jusqu’à 2004(≈ 10 jours par saison de pêche)Comment exploiter simultanément ces deuxsources d’information ?Rencontre GdR Adour - mars 2007 5

Discussion sur les données decaptures professionnelles

Captures des professionnels en zone maritime=Captures de surfaceDisponibilité de la ressource en surface + efficience de la pêcheAccessibilitéde la ressourceVulnérabilitéà l’engin de pêcheVariablesenvironnementalesRencontre GdR Adour - mars 2007 7

Peut-on vraiment utiliser ces données decaptures pour avoir une idée de l’abondancedes flux de civelles passant en zone de pêchemaritime ?

Phase 1 de l’estimation de biomasse :Analyse des données issues descampagnes scientifiquesEstimation de quantités journalières

Protocole d’échantillonnage :Localisation spatiale des prélèvementsRive droite Milieu Rive gaucheProfessionnelle00 50 100 150 200LahonceIle de BerenxProfondeur (en m)-2-4-6-8-10Largeur de l'Adour (en m)Points deprélèvements(en g/100m 3 )Allure moyenne de la section à LahonceRencontre GdR Adour - mars 2007 10

Localisation temporelle des prélèvements…… durant la marée montante…....RDRDRGM1 passage… Plusieurs passages sur la largeur...0-15 minRD5 minM… 1 passage ≈ 30 min10 min5 minRG8 passages max ...-2-3-4-5-6-7-8-9Rencontre GdR Adour - mars 2007 11

Les questions et les grandes inconnues :Quand commencer ??0-1-2-3-4? ?-5-6?-7-8-9...?Hypothèse de travail :on suppose que les 3 rives sont échantillonnées de façon simultanée...Rencontre GdR Adour - mars 2007 12

La méthodologie développée :findu flot en s Inconnus !!débutBiomasse totale (en kg) pendant le flotà travers la région R :B2( R) B ( t)= ∫∫Rtt1sdtdsBiomasse instantanée en g/(m 2 ×s)Inconnue !!s=1s=2s=4 ...s=3BBt2( R) = ⎛ B () t1JJ1Jg/(m 2 ×s)=g/m 3 ×m/sSt2( R) = ⎛ d () t × v () t∑∑⎜∫j= 1 s=1J∑∑⎜∫j= 1 s=1⎝t1S⎝st1ssdt ⎟⎞S⎠sjdt ⎟⎞S⎠sjS=6 zonesJ découpagesdifférentsconsidérés et moyennésRencontre GdR Adour - mars 2007 13

t∫2ds×t1() t v () tsdtModélisation de la vitesse du courant pendant le flot àpartir des mesures des vitesses durant les capturesscientifiquesObjectifs:• Fonction permettant de décrire lavitesse du courant ;• Corriger les erreurs de mesure ;• Estimer le début et la fin du flot :t 1et t 2.Hypothèses:• Même valeur du courant sans lacolonne verticale (sur 2 points) ;• Modèle sinusoïdal;• le début et la fin du flotcoïncident sur les 3 localisations.Rencontre GdR Adour - mars 2007 14

t∫2ds×t1() t ˆ () tv sdtModéliser l’évolution de la densité de civelles en fonctiondu courant que l’on peut connaître désormais à n’importequel moment de la maréeObjectifs : obtenir une fonctiondécrivant l ’évolution durantTOUTE la période de flotHypothèses : la vitesse ducourant est une variablesexplicatives de la densité de civellesRencontre GdR Adour - mars 2007 15

t∫2dˆs×t1() t vˆ() tsdtEn reprenant les expressions de chacun des termesà l ’aide des 2 modèles précédents...On simplifie les formules et on utilise des équations pour faire des calculsOn « remonte » pour calculer la biomasse totale !!Rencontre GdR Adour - mars 2007 16

Les résultats sur plusieurs campagnes :RésultatsFishing Season 1998/99270026002500240023002200210020001900180017001600150014001300120011001000900800700600500400300200100005/11/9812/11/9819/11/9826/11/9803/12/9810/12/9817/12/9824/12/9831/12/9807/01/9914/01/9921/01/9928/01/9904/02/9911/02/9918/02/9925/02/9904/03/9911/03/9918/03/9925/03/9901/04/9908/04/9915/04/99270026002500240023002200210020001900180017001600150014001300120011001000900800700600500400300200100Fishing season 1999/00Estimated biomass (in Kg)0Days05/11/9912/11/9919/11/9926/11/9903/12/9910/12/9917/12/9924/12/9931/12/9907/01/0014/01/0021/01/0028/01/0004/02/0011/02/0018/02/0025/02/0003/03/0010/03/0017/03/0024/03/0031/03/0007/04/0014/04/002700260025002400230022002100200019001800170016001500140013001200110010009008007006005004003002001000Fishing season 2000/01Estimated biomass estimée (in Kg)Days05/11/0012/11/0019/11/0026/11/0003/12/0010/12/0017/12/0024/12/0031/12/0007/01/0114/01/0121/01/0128/01/0104/02/0111/02/0118/02/0125/02/0104/03/0111/03/0118/03/0125/03/0101/04/0108/04/012700260025002400230022002100200019001800170016001500140013001200110010009008007006005004003002001000Fishing season 2002/03Estimated biomas (in Kg)15/04/Days05/11/0212/11/0219/11/0226/11/0203/12/0210/12/0217/12/0224/12/0231/12/0207/01/0314/01/0321/01/0328/01/0304/02/0311/02/0318/02/0325/02/0304/03/0311/03/0318/03/0325/03/0301/04/0308/04/0315/04/032700260025002400230022002100200019001800170016001500140013001200110010009008007006005004003002001000Fishing season 2003/04Estimated biomass (in Kg)Days05/11/0312/11/0319/11/0326/11/0303/12/0310/12/0317/12/0324/12/0331/12/0307/01/0414/01/0421/01/0428/01/0404/02/0411/02/0418/02/0425/02/0403/03/0410/03/0417/03/0424/03/0431/03/0407/04/0414/04/042700260025002400230022002100200019001800170016001500140013001200110010009008007006005004003002001000Fishing season 2004/05Estimated biomass (in Kg)Estimated biomass (in Kg)DaysRencontre GdR Adour - mars 2007 1705/11/0412/11/0419/11/0426/11/0403/12/0410/12/0417/12/0424/12/0431/12/0407/01/0514/01/0521/01/0528/01/0504/02/0511/02/0518/02/0525/02/0504/03/0511/03/0518/03/0525/03/0501/04/0508/04/0515/04/05Days

Phase 2 de l’estimation de biomasse :Fusion entre les deux types d’information(captures professionnelles et estimationsde biomasses journalières)Estimation de biomasses saisonnières

Les objectifs :Evolution des captures professionnelles en zone maritime et des biomasses journalières estiméeslors des campagnes scientifiques in situ .18001600140012001000800600400200027/10/1999 16/11/1999 06/12/1999 26/12/1999 15/01/2000 04/02/2000 24/02/2000 15/03/2000Saison 1999/2000TOTTAM (en kg)Biomasse (en kg)Rencontre GdR Adour - mars 2007 19

Les résultats :20008000800Biomasse journalière (kg)15001000500Biomasse journalière (kg)600040002000Biomasse journalière (kg)600400200000Nov Dec Jan Feb Mar AprSaison 1998 - 1999Nov Dec Jan FebSaison 1999 - 2000Nov Dec Jan Feb Mar AprSaison 2000 - 2001Biomasse estimée (kg)Biomasse estimée lissée (kg)Biomasse observée (kg)Biomasse observée non concordanteBiomasse journalière (kg)150010005000Biomasse journalière (kg)250200150100500Biomasse journalière (kg)6004002000Nov Dec Jan Feb Mar AprSaison 2001 - 2002Nov Dec Jan Feb MarSaison 2002 - 2003Nov Dec Jan Feb Mar AprSaison 2003 - 2004Rencontre GdR Adour - mars 2007 20

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Estimation saisonnière du flux de civelles franchissantl’Adour en partie basse estuarienne• Objectifs:- Caractériser le flux estuarien de civelles franchissant l’estuaire del’Adour au cours de la saison- Quantifier la biomasse saisonnière• Méthodes:- Création d’un modèle de prédiction du taux d’exploitation journalier àpartir des captures professionnelles et des variablesenvironnementales- Reconstruction des biomasses journalières sur l’ensemble des joursd’une saison de pêcheRésultats obtenus sur les saisons 1998 à 2005

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Plan Flux de civelles et capturabilité Deux méthodes d’estimation du flux Caractérisation du flux de civelles et estimation du tauxd’exploitation saisonnier Estimation de la biomasse saisonnière sur septsaisons

2001801601401120NTU10080604001302502Flux de civelle et capturabilité• L’estimation du flux comme de la capturabilité sont liés à la compréhensiondu comportement migratoire des civelles qui peut être résumé de la manièresuivante:- migration portée avec la marée montante, principalement nocturne avecdes déplacements verticaux dans la colonne d’eau14001,21200100080060040020030011711241151211121912291280116012201Débits en m3/s0,80,60,40,2Phase lunaireTurbiditéDates campagne 1997/199820Débits Turbidité02500020000150001/11/200508/11/200515/11/200522/11/200529/11/200506/12/200513/12/200520/12/200527/12/200503/01/200610/01/200617/01/200624/01/200631/01/20061000débit (m3/s)LUMINOSITE (%)01/11/200508/11/200515/11/200522/11/200529/11/200506/12/200513/12/200520/12/200527/12/200503/01/200610/01/200617/01/200624/01/200631/01/200607/02/200614/02/200621/02/200628/02/200607/03/200614/03/200621/03/200628/03/200604/04/200611/04/200612010080604020DATECOEF DE MAREE01/11/200408/11/200415/11/200422/11/200429/11/200406/12/200413/12/200420/12/200427/12/200403/01/200510/01/200517/01/200524/01/200531/01/200507/02/200514/02/200521/02/200528/02/200507/03/200514/03/200521/03/200528/03/2005DATECoefficent de maréeDéplacementshorizontauxDéplacements verticauxAmont Aval500007/02/200614/02/200621/02/200628/02/200607/03/200614/03/200621/03/200628/03/200604/04/200611/04/2006DébitdateJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007

Description de la méthode analytiqueJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007• Modélisation du taux d’exploitation à partir des données issues descampagnes d’échantillonnages:application d’un modèle linéaire généraliséTexp = f(Captures professionnelles + Variables environnementales codées)• Extrapolation sur la saison à partir des données journalières:- Reconstruction de la série chronologique et lissageDATEDATEBIOMASSE CAPTURETX EXPLOITATION PHASE LUNAIRE COEF. DE MAREE TURBIDITE DEBITJOURNALIERE PROFESSIONNELLE12/01/99 138 6 4,35 NL 40 32,2 403,514/01/99 412 8,2 1,99 NL 57 12,7 377,822/01/99 157 11,2 7,13 PQ 81 19,1 270,428/01/99 42 4,5 10,71 PL 66 29,8 745,911/02/99 79 4,6 5,82 NL 38 21,1 428,817/02/99 206 14,5 7,04 NL 101 7,4 300,517/03/99 203 13,5 6,65 NL 101 12,7 329,509/12/99 1597 36,79 2,30 NL 78 3,8 142,33… … … … … … … …N=320 20 40 60texp~turbcod+capture^0.698+mareecodCAPTUREPROF.DEBIT TURBIDITE LUNECOEFMAREE11/11/2004 75,9 310,07 12,3 NL 9012/11/2004 175,8 349,44 14,7 NL 9713/11/2004 178,4 236 8,9 NL 10014/11/2004 89,2 194,02 7,5 NL 9815/11/2004 46,7 161,68 6,8 NL 9016/11/2004 32,8 144,69 6,5 NL 7917/11/2004 45,1 129,361 6,4 PQ 6618/11/2004 33,8 120,59 6,4 PQ 55,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,,Captureprofessionnelleau tamis pousséVariablesenvironnementalesTXEXPLOITATIONJOURNALIERBIOMASSEJOURNALIERE7,2 66639,8 10827,2 14017,2 12837,2 9403,9 72111,0 6044,0 463,,, ,,,Reconstruction desbiomasses journalièresTaux d'exploitation observé503010200010000Biomasse journalière (kg)3000+debcod:lune+capture:luneNov Dec Jan Feb Mar AprSaison 2004 -2005R² = 0.90Biomasse estimée lissée (kg)Biomasse observée (kg)

Description de la méthode de type bootstrapJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007• Modélisation à partir des données issues des campagnes d’échantillonnages:DATEBIOMASSE CAPTURETX EXPLOITATION PHASE LUNAIRE COEF. DE MAREE TURBIDITE DEBITJOURNALIERE PROFESSIONNELLE12/01/99 138 6 4,35 NL 40 32,2 403,514/01/99 412 8,2 1,99 NL 57 12,7 377,822/01/99 157 11,2 7,13 PQ 81 19,1 270,428/01/99 42 4,5 10,71 PL 66 29,8 745,911/02/99 79 4,6 5,82 NL 38 21,1 428,817/02/99 206 14,5 7,04 NL 101 7,4 300,517/03/99 203 13,5 6,65 NL 101 12,7 329,509/12/99 1597 36,79 2,30 NL 78 3,8 142,33… … … … … … … …N=32application d’un modèle linéaire généraliséTexp = f(Captures professionnelles + Variables environnementales codées)Taux d'exploitation calculé6040200R² = 0.860 10 20 30 40 50 60Taux d'exploitation observétexp ~ lncapt + turbcod + mareecod + debcod:lune• Application d’une méthode bootstrap pour l’estimation des taux d’exploitationjournalierdate capture lune turbcod mareecod debcod texppred texpmed sigmed02/11/2004 0,2 DQ 1 1 1 1,38836227 0,033 0,00803/11/2004 0,2 DQ 1 1 1 1,38836227 0,033 0,00804/11/2004 9,3 DQ 1 1 1 5,913411071 0,033 0,00806/11/2004 7,1 DQ 1 1 1 5,340658368 0,033 0,00807/11/2004 7,8 NL 1 1 1 1,619063604 0,013 0,00208/11/2004 6,7 NL 1 1 1 1,52878535 0,013 0,002,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,,Capturesprofessionnellesau tamis pousséVariablesenvironnementalescodéesTaux d’expl.prédit+Texp median=f(Var. Envrt)Ré-échantillonnageDATEBIOMASSEJOURNALIERE07/11/2004 808/11/2004 709/11/2004 1010/11/2004 1911/11/2004 105812/11/2004 44213/11/2004 2470,,, ,,,Biomassesjournalières préditesBiomasse journalière (kg)25002000150010005000Biomasse estiméeBiomasse estimée (lissage)Captures professionnellesBiomasse journalière calculée01/11/2004 24/11/2004 18/12/2004 10/01/2005 03/02/2005Date (jrs)6004002000Captures professionnelles (kg)►Estimation pour des captures journalières > 10kg et hors condition de blocage hydrodynamique

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Caractérisation du flux entrant sur l’Adour par saisonBiomasse journalière (kg)600040002000001/11/1999 27/11/1999 23/12/1999 18/01/2000 14/02/2000Saison 1999 - 2000Flux entrant journalier estimé surl’ensemble d’une saison de pêcheCapture professionnelle (kg)300200100013/10/1999 22/11/1999 01/01/2000 10/02/200002/11/1999 12/12/1999 21/01/2000 01/03/2000Saison 1999-2000Pêcherieprofessionnellemaritime100% ~70-90%Capture professionnelle enzone maritime au cours dela saison de pêche~10-30%

Estimation de la biomasse saisonnière sur sept saisonsJournée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007• Estimation de la biomasse saisonnière de civelles et du taux d’exploitationmoyen de la ¨pêche professionnelle entre les saisons 1999 et 2005- Méthode analytique :- Méthode bootstrap :Biomasse (tonne)• Calcul de la biomasse moyenne et du taux d’exploitation moyen de lapêcherie professionnelle sur les sept saisons étudiées:Biomasse saisonnièreestimée (T)100Biomasse (tonne)806040200604020Capture professionnelle autamis poussé (T)Taux d'exploitationsaisonnier (%)Méthodeanalytique28,6 1,6 7,701998/1999 2000/2001 2002/2003 2004/20051999/2000 2001/2002 2003/2004Saison1998/1999 2000/2001 2002/2003 2004/20051999/2000 2001/2002 2003/2004SaisonMéthodebootstrap19,9 1,6 10,38030311056040200Biomasse saisonnière estimée (tonne)Capture professionnelle (tonne)Taux d'exploitation (%)1998/1999 2000/2001 2002/2003 2004/2005SaisonBiomasse saisonnière estimée (tonnes)Captures professionnelles (tonnes)43210Taux d'exploitation estimé (%)504030201001998/1999 2000/2001 2002/2003 2004/2005Saison

Journée de restitution des travaux du GDR Adour – Pau 7 mars 2007Dynamique du stockd’Anguille européenne(Dekker, 2000)Données en millions d’individusPostulat de basesur les tauxd’exploitationnon vérifié et quilaisse supposerque les paysexploitant lacivelle ont exercéunesurexploitationtrès gravePays exerçant unepression de pêchesur la civellePêcheries1371 ~ 85%16162122LEPTOCEPHALESCIVELLESEU Aquaculture = 150Asia Aquaculture = 900 67 ANGUILLETTES 648Consommation directe = 321Pêcheries8~ 50%17alevinage159ANGUILLESJAUNES ET ARGENTÉESREPRODUCTEURS5021621 89Autres paysPiégeage ettransport216Pêcheries87~ 50%

RAPPORT DE MISSION17 ème Congrès annuel européende la “Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC)”20 - 24 mai 2007Porto, PORTUGALEléna AUBRYHélène TABOURETPrésentation de la SETACLa Société de Toxicologie et de Chimie Environnementale (SETAC) est une sociétéprofessionnelle internationale non-lucrative constituée de personnes et d’institutionsimpliquées dans :- l’étude, l’analyse et la résolution de problèmes environnementaux- la gestion des ressources naturelles- l’éducation à l’environnement- la recherche et le développementLa mission de la SETAC est de soutenir le développement de principes et d’actions pourla protection, l’amélioration et la gestion durable de la qualité de l’environnement etl’intégrité des écosystèmes. La SETAC encourage les recherches scientifiques concernant lescontaminants et autres éléments stressant de l’environnement, l’éducation aux sciencesenvironnementales et l’utilisation de la science dans la politique et la prise de décisionenvironnementale.Programme du colloqueLe colloque, dont le thème général était : « Les multiples éléments stressants del’environnement – enjeux présents et futurs, perspectives », s’est composé de sessions oraleset de présentations de posters concernant la présence de multiples éléments stressants dansl’environnement tels que les produits d’origine anthropique (produits chimiques industriels oupharmaceutiques), l’influence du changement climatique (augmentation de la température,rayons UV), ou bien les relations entre science et politique. Le but de ce congrès était depermettre de mieux appréhender les liens entre les sources de pollution et les effets sur lesorganismes.Thèmes abordés:1. Changements climatiques – et autres éléments stressants non chimiques?2. Chimie environnementale

3. Mécanismes de toxicité4. Ecotoxicologie et Ecologie5. LCA (Life Cycle Assessment)6. Evaluation du risque environnemental7. Pollution et effets sur la santé humaine8. Aspects politiques et socio-économiques des questions environnementales9. Ecotoxicologie tropicaleParticipation au colloqueEléna AUBRY a présenté un poster intitulé « Assessment of the biological effects ofestuarine persistent organic pollutants in the European eel, Anguilla anguilla, using atranscriptional biomarker » dans le cadre de la thématique « Evaluation et suivi des effetsbiologiques des contaminants en eau saumâtre et dans les écosystèmes estuariens ».Ce poster regroupe des données obtenues au cours de sa thèse « Etude de l’expression dugène CYP1A1 et d’un gène ABC chez l’anguille européenne Anguilla anguilla en conditionsde stress chimique » au Laboratoire d’Ecologie Moléculaire de l’Université de Pau et desPays de l’Adour et au cours de son post-doctorat « Evaluation de l’impact biologique descontaminants sur deux espèces d’intérêt halieutique : l’anguille et la sole dans des milieuxcôtiers et estuariens » au LRHA à Bidart. Les données présentées valident l’utilisation de lamesure du taux d’expression du gène CYP1A1 comme biomarqueur d’exposition del’anguille européenne à des mélanges complexes d’hydrocarbures et permettent parconséquent de disposer de nouveaux outils pour l’étude de l’impact des hydrocarbures sur lespoissons vivant en milieu estuarien et plus particulièrement chez l’anguille européenne.Hélène TABOURET a présenté un poster intitulé « Bioaccumulation of trace elementsby European eel (Anguilla anguilla) in the Adour estuary » dans le cadre de la thématique« Evaluation et suivi des effets biologiques des contaminants en eau saumâtre et dans lesécosystèmes estuariens ».Ce poster illustre les premières données obtenues dans le cadre de sa thèse (en cours)« Bioaccumulation des contaminants organiques et inorganiques chez l’anguille Anguillaanguilla et réponses moléculaires aux stress chimiques » au LRHA Bidart en collaborationavec l’IPREM (Equipe de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement, Equiped’Ecologie Moléculaire) de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour. Les résultatsprésentés sont un bilan de la pression métallique, principalement du Hg, subie par le modèlebiologique anguille dans ses différents milieux de vie sur le bassin de l’Adour : estuaire, zonefluviale et zones humides associées. Ce bilan souligne le potentiel de certains élémentsmétalliques comme traceurs de changement d’environnement et ouvre sur les prochainsrésultats concernant l’analyse multiélémentaire des otolithes mais également sur l’intérêt del’utilisation du taux d’expression du gène CYP1A1 pour la mise en évidence d’un stress liéaux contaminants organiques.La participation d’Eléna AUBRY et d’Hélène TABOURET à ce colloque a permis demettre en avant les études réalisées sur l’anguille européenne par l’Ifremer et l’Université dePau et des Pays de l’Adour dans le cadre du GDR Adour et de présenter un modèle d’étudeparticulièrement intéressant au niveau biologique, halieutique et environnemental. Au coursde ce congrès, un grand intérêt a été porté aux pressions anthropiques dans les zonesestuariennes et côtières, soulignant la pertinence de l’étude engagée par le LRHA.Les résumés et posters sont présentés en annexe.

ANNEXEAssessment of the biological effects of estuarine persistent organic pollutants in theEuropean eel, Anguilla anguilla, using transcriptional biomarkers.Aubry E. 1 , Cagnon C. 2 , Lalanne Y. 3 , Prouzet P. 1 and Mouchès C. 2,31 : Laboratoire Ressources Halieutiques d'Aquitaine, Ifremer, Technopole Izarbel, Maison du Parc, 64210Bidart, France2 : Equipe Environnement et Microbiologie, IPREM UMR CNRS 5254, Université de Pau et des Pays del'Adour, IBEAS, BP 1155, 64013 Pau Cedex, France3 : Département Ecologie, Université de Pau et des Pays de l'Adour, UFR Sciences et Techniques Côte Basque,1 allée du Parc Montaury, 64600 Anglet, FranceThe aim of this study is to assess to what extent the European eel, an endangered species, issubmitted to hydrocarbons and pesticides pollution in the Adour estuary (Aquitaine, France).This assessment is based on the biomonitoring of two detoxification systems, CYP1A1 andMXR. The induction of CYP1A1 is usually used for fish as a biomarker of exposition toPAHs, PCBs, dioxins and furans. The induction of MXR in aquatic organisms is dependenton the exposition to varied molecules including PCBs and pesticides. The variation of theCYP1A1 and MXR gene expression rate as a biomarker of European eel exposition to organicpollutants was first tested by measurements in eels exposed to specific inducers (βNF, 2-AAF), environmental pollutants (hydrocarbons mixture, atrazine), and estuarine sedimentsfrom the bay of Biscay (France, Spain) in controlled conditions. These transcriptionalbiomarkers were reliable biomonitoring tools to assess the exposition of eels to xenobiotics.Bioaccumulation of trace elements by European eel (Anguilla anguilla) in theAdour estuary.Tabouret H. 1 , Arleny I. 2 , Rodriguez P. 2 , Mestrot A. 2 , Bareille G. 2 , Amouroux D. 2 , Prouzet P.1 , Donard O. F.X. 2 , Caill-Milly N. 1 .1. IFREMER Laboratoire des Ressources Halieutiques d’Aquitaine, Technopôle Izarbel, 64210 BIDART.2. Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement, IPREM, UMR CNRS 5254, Hélioparc PauPyrénées, 2 Av. Président Pierre Angot, 64053 PAU Cedex.The European eel (Anguilla anguilla) stock is now at its minimum since 1970, probably dueto climate changes, anthropogenic activities, habitat like wetland destruction, migrationbarriers, overfishing and pollution. We propose to study the impact of anthropogenic activitieson the European eel as a biological model through a transdisciplinary approach in the Adourestuary and associated wetlands using both contaminant levels in soft tissues and theexpression of detoxification genes. For that purpose, 85 yellow eels were collected from theAdour estuary and associated wetlands. Trace element concentrations were analysed by ICP-MS on liver, muscle and gills. Liver was the main storage organ for most of the elements.Little difference was observed between sites except for Zn and Cu. Hg speciation results tendto suggest movements of individuals between habitats.

ASSESSMENT OF THE BIOLOGICAL EFFECTS OFESTUARINE PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS INTHE EUROPEAN EEL, ANGUILLA ANGUILLA, USING ATRANSCRIPTIONAL BIOMARKERAUBRY E. 1 , CAGNON C. 2 , LALANNE Y. 3 , PROUZET P. 1 and MOUCHÈS C. 2,31 : Laboratoire Ressources Halieutiques d'Aquitaine, IFREMER, Technopole Izarbel, Maison du Parc, 64210 Bidart, France2 : Equipe Environnement et Microbiologie, IPREM UMR CNRS 5254, Université de Pau et des Pays de l'Adour, IBEAS, BP 1155, 64013 PauCedex, France3 : Département Ecologie, Université de Pau et des Pays de l'Adour, UFR Sciences et Techniques Côte Basque, 1 allée du Parc Montaury,64600 Anglet, FranceCorresponding author : elena.aubry@ifremer.frABSTRACTThe aim of this study is to assess to what extent the European eel, an endangeredspecies, is submitted to hydrocarbons and pesticides pollution in the Adour estuary(Aquitaine, France). This assessment is based on the biomonitoring of the detoxificationenzyme, CYP1A1. The increase in the CYP1A1 protein level and in the CYP1A1 enzymaticactivity is usually used for fish as a biomarker of exposition to PAHs, PCBs, dioxins andfurans. For the first time, the variation of the hepatic CYP1A1 gene expression wastested as a biomarker of exposition of young European eels to organic pollutants. Firstly,the induction of the CYP1A1 gene expression level was quantified in eels exposed to aspecific inducer, β-naphthoflavone (βNF) and then in eels exposed in controlledconditions to an hydrocarbons mixture (Diesel oil Water Soluble Fraction, DWSF) tomimic an environmental pollution. As a result, this transcriptional biomarker was areliable biomonitoring tool to assess the exposition of eels to xenobiotics.MATERIALS & METHODSINTRODUCTIONThe catadromous fish Anguilla anguilla constitutes a significant contribution to the economy offishing in the west coast of France. Unfortunately, since the early 1980s, a decrease of its stock,probably due in part to pollutant effects, has been observed. An ecotoxicological biomonitoring of thisfish species is consequently required in order to further evaluate the impact of estuarine pollutantssuch as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) or polychlorobiphenyls (PCBs) on its metabolism.One of the most frequently used biomarker of fish exposure to PAHs and PCBs is increased levels ofcytochrome P4501A1 (CYP1A1) enzyme activity measured by 7-ethoxyresorufin 0-deethylase(EROD) activity. The major value of this biomarker is that it can be induced by a variety of pollutantssuch as PAHs, PCBs, furans and dioxins. However, the measurements of enzymatic activity aresample-intensive consumers. Quantification of the transcriptional response by real-time RT-PCR hasthe advantage of reducing both the quantity of sample tissues required and the time of analysis,especially in multibiomarker studies. We have therefore developed an assay of CYP1A1 mRNAlevels using real-time RT-PCR for use with the European eel. At first, young yellow eels have beenexposed to a specific CYP1A1 inducer, β-naphthoflavone (βNF), and then to a diesel oil watersoluble fraction (DWSF) to mimic environmental PAH complex exposure to assess the use of realtimeRT-PCR as a suitable tool to monitor CYP1A1 induction in the European eel.EXPOSURE TO CHEMICALSYoung yellow eels10-18 cmEROD ACTIVITY MEASUREMENTSβNF187.5 nM750.0 nM3,000.0 nMORDWSF 2.5 %8 ≤ sacrificed eels ≤ 10at each sampling pointLiverPool(5 livers)SingleCYP1A1 mRNA LEVEL QUANTIFICATIONFrozen grounds Total mRNA1 µg CYP1A1 cDNA QUANTIFICATIONTotal cDNARTby REAL-TIME PCROligo dTCYP1A1 expression level =∆CtE CYP1A1 (Ref – Sample)CYP1A1∆CtE βact (Ref – Sample)βactFrozen grounds+Homogeneizationbuffer9,000 g30 minS9 fraction+7-ethoxyresorufin+ NADPHλ exc = 530 nmλ emi = 585 nmFluoTimeEROD Activityadapted from Pfaffl, 2001, Nucleic Acids Res 29:2002-2207E: PCR efficiency, 10 (-1/standard curve slope)Ref: cDNA pool of control samplesβact: β-actine cDNA, external standardRESULTS & DISCUSSIONβNF – Long time exposureβNF – Short time exposureEROD activity(pmol min -1 mg -1 )Expression levelof CYP1A1 mRNA (a. u.)40353025201510501086421 3 7 14 28Exposure time (days)AcontrolβNF 187.5 nMβNF 750.0 nMβNF 3000.0 nMndndBExposure to βNF leads to an increase inthe hepatic CYP1A1 enzymaticactivity level (EROD activity, A) and inthe hepatic CYP1A1 mRNA level (B)The increase in the CYP1A1enzymatic activity level occurswithin 3 days after exposureThe increase in the CYP1A1mRNA level occurs within 1 dayafter exposureTo observe the whole induction phase :Shorter exposure time (28 days 7 days)Closer sampling pointsExpression level of CYP1A1 mRNA (a. u.)4003002001000400300200100040030020010004003002001000bbaba,ba,baa,baa,bb ba,ba a a3 12 24 48 72 156Exposure time (hours)CONTROLβNF187.5 nMβNF 750.0 nMaβNF 3000.0 nMExposure to βNF leads to an early increase in thehepatic CYP1A1 mRNA level within 6 or 12hours (B, C, D)The maximal CYP1A1 mRNA level is inverselyproportional to the concentration of bNFThe persistenceof the induction response iscorrelated to the bNF concentrationTHE INCREASE IN THE HEPATIC CYP1A1mRNA LEVEL CAN BE USED AS ABIOMARKER OF EUROPEAN EEL EXPOSURETO A CYP1A1 INDUCERDWSFEROD activity(pmol min -1 mg -1 )Expression levelof CYP1A1mRNA (a. u.)120100806040200543210cdbbedc,dControlDWSF 2.5%AUBRY E., CAGNON C., LALANNE Y. and MOUCHES C.2007. Environmental Bioindicators 2(1):47-51ca a a a-b a0 50 100 150Exposure time (hours)cExposure to DWSF leads to an increasein the hepatic CYP1A1 enzymaticactivity level after 48 hExposure to DWSF leads to an increasein the hepatic CYP1A1 mRNA levelas soon as 3 hmaximal at 12 hthroughout the experimentand probably beyondTHE INCREASE IN THE HEPATICCYP1A1 mRNA LEVEL CAN BE USED ASA BIOMARKER OF EUROPEAN EELEXPOSURE TO HYDROCARBONSCONCLUSIONSThe measurement of the CYP1A1 mRNA levels by real-time RT-PCR revealed a greatsensitivity both to the concentration of inducer and to the length of exposure.The persistence of the increase in CYP1A1 mRNA levels for a few days after watercontamination can allow the detection of a transient pollution.QUANTIFICATION OF HEPATIC CYP1A1 mRNA LEVELS BY REAL-TIMERT-PCR IS AN EFFECTIVE AND HIGHLY SENSITIVE METHOD TODETECT βNF AND DWSF EXPOSURE OF EUROPEAN EELS.Use in in situ experiments.Use in small biologicalsamples as in glass eels.Use in multibiomarkerstudies of expressionof several genes (MXR,etc.).

helene.tabouret@ifremer.frBIOACCUMULATION OF TRACE ELEMENTS BYEUROPEAN EEL (Anguilla anguilla) IN THE ADOURESTUARY.Hélène TABOURET 1 , I. ARLENY 2 , P. RODRIGUEZ 2 , A. MESTROT 2 , G. BAREILLE 2 , D. AMOUROUX 2 , P. PROUZET 1 , O. F.X. DONARD 2 , N. CAILL-MILLY 1 .1-IFREMER Laboratoire des Ressources Halieutiques d’Aquitaine, Technopôle Izarbel, 64210 BIDART.2-Equipe de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement, UMR CNRS 5034, Hélioparc Pau Pyrénées, 2 Av. Président Pierre Angot, 64053 PAU.ABSTRACT : The European eel (Anguilla anguilla) stock is now at its minimum since 1970, probably due to climate changes, anthropogenic activities, habitat like wetland destruction, migrationbarriers, overfishing and pollution. We propose to study the impact of anthropogenic activities on the European eel as a biological model through a transdisciplinary approach in theAdour estuary and associated wetlands using both contaminant levels in soft tissues and the expression of detoxification genes. For that purpose, 85 yellow eels were collected from theAdour estuary and associated wetlands. Trace element concentrations were analysed by ICP-MS on liver, muscle and gills. Liver was the main storage organ for most of the elements.Little difference was observed between sites except for Zn and Cu. Hg speciation results tend to suggest movements of individuals between habitats.INTRODUCTION : Anguilla anguilla in the Adour ecosystemThe Adour estuary and its associated wetlands are privileged environments for the development cycle of the European eel. Thestudy of these environments is an interesting opportunity to evaluate the importance of diverse anthropogenic pressures onpollutant bioaccumulation (trace elements, organic compounds) in the eel model.3Wetland « non directly connected » :connected through a tributaryA biological model :- long-lived predator, high fatty content, benthicbehaviour- population declining since 1970s ’The Adour basin:- South West of France, 17000km²- Estuary, wetlands directly connected or not to the river- Metallurgy, power, paper industries, agriculture2Wetland directly connected to theriverIMPACT OF THE ANTHROPOGENIC FACTORS?Bioaccumulation of contaminants in soft tissus and otoliths ?Molecular response to chemical stress : CYP1A1 expression in the liverGlass eelYellow eelDownstream estuaryScheme of the Adour estuary and sampling sites1MATERIAL AND METHODS : - 85 yellow eels from 3 sites (estuary, 1 wetland connected to the river, 1 wetland not connected nearby a highway)- Bioaccumulation of trace elements : liver, gills and muscle analysed using an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP - MS)RESULTS & DISCUSSION- Speciation of mercury : muscle from 22 yellow eels analysed using gas chromatography ICP - MS (GC – ICP - MS), and gas chromatography microwaveinduced emission detection (GC – MIP - AED)Affinity :DISTRIBUTION IN SOFT TISSUS ?Cu : liver>>gills>muscleCd : liver>>gills>muscleZn : liver>gills>musclePb : liver>gills>muscleLiver is the main storage organ for most of theelementsConcentration in liver µg.g -1 dry weight700,0600,0500,0400,0300,0200,0100,00,0CuDIFFERENCE BETWEEN SAMPLING SITES ?Adour estuaryWetland connectedWetland non connectedZnConcentration in liver µg.g -1 dry weight9,08,07,06,05,04,03,02,01,00,0Difference between sites is not significant for copper and weak but significant for lead. Wetlands, especially wetlanddirectly connected, are more contaminated by Cd, and less contaminated by Zn than the downstream estuary (p

A.B.L'anguille européenne (Anguilla anguilla) est considérée à la fois par lesscientifiques, les gestionnaires et les pêcheurs comme une espèce en dangerdans l'ensemble de son aire de répartition.Les causes de cette raréfaction de l'anguille dans de nombreux biotopesaquatiques que cette espèce bio-indicatrice contribuait à structurer, sontèmeidentifiées depuis la moitié du 20 siècle en Europe. Citons l'exploitation parfoisnon raisonnée de l'espèce à tous ses stades biologiques, la régression quasicontinuelledes zones humides, la contamination chimique des milieux, l'invasiond'espèces introduites parasites, et le fractionnement de nombreux habitats dû audéveloppement de l'hydroélectricité et à la régulation des débits des cours d'eau.On comprendra alors que la restauration de l'espèce est un challenge pourl'Europe, l'enjeu étant la mise en œuvre d'une véritable gestion intégrée deszones littorales, estuariennes et continentales.Pour remédier à cette situation et en concertation avec les États Membres, l’UnionEuropéenne a élaboré le cadre d’un plan de restauration pour revenir à un étatdéfini comme étant la situation de l'espèce au cours des années soixante-dix.Le projet de règlement qui doit être mis en place en 2009, prévoit la mise en œuvrede diverses politiques de régulation des usages qui exercent des pressions sur laproductivité des espaces aquatiques et l'évaluation de l'efficacité des plans degestion et de restauration.Dans ce contexte, la première phase du projet INDICANG, après avoir défini lesindicateurs nécessaires à la «sage administration de la ressource et de sonenvironnement» dans treize bassins versants pilotes, proposera une secondephase d'extension de son réseau à l'échelle de l'Arc Atlantique afin d'appliquer lesactions locales de restauration à une aire géographique plus vaste.Cette mise en réseau d'approches partenariales, fédérant les savoirs et lessavoir-faire des différentes parties prenantes, aidera les gestionnaires à évaluerl'efficacité des mesures prises pour qu'elles aboutissent le plus rapidementpossible à la restauration de l'espèce et à son exploitation durable.sous le parrainage de l’Europe et de l’AGLIACentre Ifremer de NantesColloque final du projet INTERREGIIIB« Espace Atlantique »INDICANGPour une mise en placed’un réseau d’ INDICateurs d’abondanceet de colonisationsur l’ ANGuille européenneau sein de l’Espace AtlantiqueTableau de bordAnguilleduBassinLoire19 et 20 juin 2007SGINTERREGLOGRAMIIfremerIfremerColloque final du projet INTERREGIIIB « INDICANG »« Agir localement en se coordonnant à l’échelle de l’Arc Atlantique »Mardi 19 juin 2007 :Les points de vue des parties sur l’avenir de l’anguille : vers une vision intégréepour la régulation des impacts sur la ressource et ses habitats.Matinée : PrésidenceJean-Yves Perrot, Président-Directeur Général de l’Ifremer9h30-10h00 : Accueil des participants10h00-10h20 : Introduction (Jean-Yves Perrot)10h20-10h40 : Le point de vue du Parlement Européen10h40-11h00 : Le point de vue de la Conférence des Régions Périphériques11h00-11h20 : Le point de vue de l’Association Grand Littoral Atlantique :Aquitaine, Poitou-Charentes,Pays de la Loire et Bretagne11h20-11h40 : Le point de vue de l’Institut Espagnol d’Océanographie11h40-12h00 : Le point de vue de la Région Nord Portugal12h00-12h20 : Le point de vue de la Province des Asturies12h20-12h40 : Le point de vue du Pays Basque12h40-13h00 : Le point de vue de la Cornouaille Anglaise13h00-14h30 : DéjeunerAprès-midi : Présidenceprésident du Conseil Général de la Gironde14h30-15h00 : Le point de vue du MEDD et des agences de l’Eau partenairesdu projet INDICANG15h00-15h30 : Le point de vue du MAP15h30-15h50 : Le point de vue des pêcheurs professionnels (CNPMEM-CIPE-CNAPPEDD)15h50-16h10 : Le point de vue des pêcheurs aux lignes16h10-16h30 : Pause16h30-17h00 : Exemple d’approche partenariale pour une restauration réussie :Le saumon sur l’Adour (CG 64 et Institution Adour)17h00-18h00 : Point presse et Présentation du kit pédagogique sur l’anguilleMercredi 20 juin 2007 :Présentation des résultats et des produits d’INDICANG : du site web, des étatsde références et des guides méthodologiques et sanitaires.Matinée : PrésidencePatrick Prouzet (Ifremer), chef de file du projet9h00-9h15 :9h15-9h30 :9h15-9h45 :9h45-10h30 :Accueil des participantsIntroduction et bilan (P. Prouzet)Point de vue de la Commission (DG Pêche et Environnement)Les États de référence par bassin versant pilote (15 minutes parprésentation) : de La Cornouaille anglaise au nord du Portugal10h30-11h00 : Pause11h00-12h30 : Les États de référence (suite)12h30-14h00 : DéjeunerAprès-midi : PrésidenceGilles Adam (DIREN Aquitaine) et Éric Feunteun (MNHN),Responsables Comités Publication et Scientifique14h00-14h30 : Présentation du Guide Méthodologique (E.Feunteun)14h30-15h00 : Présentation du Guide Sanitaire.(P. Girard)15h00-15h15 : Une vision commentée du site Web INDICANG (C.Coriou etP.Prouzet)15h00-15h30 : Avis du programme INTERREGIIIB sur le projet « INDICANG »(Secrétariat Commun et Autorité de gestion)15h30-16h00 : Pause16h00-16h30 : Les Perspectives : vers INDICANG 2 (Président de l’Institut desMilieux Aquatiques)Fin du Colloque« en visitant et en dialoguant » autour des stands des partenaires.20h00 : Dîner « au fil de L’Erdre »INTERREGIfremer

This article was downloaded by:[Aubry, Éléna][Aubry, Éléna]On: 23 April 2007Access Details: [subscription number 777069553]Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UKEnvironmental BioindicatorsPublication details, including instructions for authors and subscription information:http://www.informaworld.com/smpp/title~content=t716100765Research Note: Quantification of Increase in HepaticCYP1A1 mRNA by Real-Time RT-PCR after Exposureof the European Eel (Anguilla anguilla) to a Diesel OilWater Soluble FractionTo cite this Article: , 'Research Note: Quantification of Increase in Hepatic CYP1A1mRNA by Real-Time RT-PCR after Exposure of the European Eel (Anguilla anguilla)to a Diesel Oil Water Soluble Fraction', Environmental Bioindicators, 2:1, 47 - 51To link to this article: DOI: 10.1080/15555270701263002URL: http://dx.doi.org/10.1080/15555270701263002PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLEFull terms and conditions of use: http://www.informaworld.com/terms-and-conditions-of-access.pdfThis article maybe used for research, teaching and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction,re-distribution, re-selling, loan or sub-licensing, systematic supply or distribution in any form to anyone is expresslyforbidden.The publisher does not give any warranty express or implied or make any representation that the contents will becomplete or accurate or up to date. The accuracy of any instructions, formulae and drug doses should beindependently verified with primary sources. The publisher shall not be liable for any loss, actions, claims, proceedings,demand or costs or damages whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with orarising out of the use of this material.© Taylor and Francis 2007

Environmental Bioindicators, 2:47–51, 2007Copyright © Taylor & Francis Group, LLCISSN: 1555-5275 print/ 1555-5267 onlineDOI: 10.1080/15555270701263002Downloaded By: [Aubry, Éléna] At: 16:14 23 April 2007UEBI 1555-5275 1555-5267Environmental Bioindicators, Vol. 2, No. 1, February 2007: pp. 1–9Research NoteEditors’ note:Research Notes is a new section now being added to the EBI format. Itspurpose is to provide a forum for the publication of short research communicationsthat provide important information but, due to their restricted focus,are not formatted in the manner of full research papers. All papers publishedunder this heading will be peer reviewed.Quantification of Increase in Hepatic CYP1A1mRNA by Real-Time RT-PCR after Exposureof the European Eel (Anguilla anguilla) toa Diesel Oil Water Soluble FractionHepatic Aubry et CYP1A1 al. mRNA in A. anguillaÉLÉNA AUBRY, 1 CHRISTINE CAGNON, 2 YANN LALANNE, 3AND CLAUDE MOUCHÈS 1,31 Laboratoire d’Ecologie Moléculaire, Université de Pau et des Pays de l’Adour,UFR Sciences et Techniques Côte Basque, Parc Montaury, France2 Laboratoire d’Ecologie Moléculaire, Université de Pau et des Pays de l’Adour,IBEAS, Pau CEDEX, France3 Département Ecologie, Université de Pau et des Pays de l’Adour, UFR Scienceset Techniques Côte Basque, Parc Montaury, FranceIn order to follow the effects of pollutants such as polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), polychlorobenzenes (PCBs), and dioxins upon the European eel, we havedeveloped an assay that quantifies hepatic cytochrome P4501A1 (CYP1A1) mRNA levelsusing real-time reverse transcription polymerase chain reaction (real-time RT-PCR). In this study, European eels were exposed to a diesel water soluble fraction(DWSF) in order to mimic environmental exposure to a mixture of organic pollutants.CYP1A1 mRNA levels were measured after 3, 6, 12, 24, 48, 72 and 156 h of exposure.The 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) activity was measured in parallel to confirmthe impact of the DWSF exposure at the protein activity level. DWSF exposureled to an increase in both CYP1A1 mRNA level and EROD activity. The increase inCYP1A1 mRNA level occurred very rapidly and was significant throughout theexperiment, whereas EROD activity was increased only after 48 h of exposure.Quantification of CYP1A1 mRNA levels by real-time RT-PCR can therefore be usedas a reliable biomarker of exposure of the European eel to CYP1A1 inducers in naturalReceived 5 September 2006; accepted 22 December 2006.Address correspondence to Christine Cagnon, Laboratoire d’Ecologie Moléculaire EA3525,Université de Pau et des Pays de l’Adour, IBEAS, BP 1155, 64013 Pau CEDEX, France.E-mail: christine.cagnon@univ-pau.fr47

48 Aubry et al.environments. This modern analytical method has the advantage of being appropriatefor small quantities of tissue and is easy to perform at the same time as other biomarkers.Downloaded By: [Aubry, Éléna] At: 16:14 23 April 2007Keywords CYP1A1 mRNA, real-time RT-PCR, Anguilla anguilla, diesel oil watersoluble fraction, EROD.One of the most frequently used biomarkers of fish exposure to pollutants is increased levelsof cytochrome P4501A1 (CYP1A1) enzyme activity measured by 7-ethoxyresorufinO-deethylase (EROD) activity. The major value of this biomarker is that it can be inducedby a variety of pollutants such as PAHs, PCBs, furans and dioxins. However, the measurementsof enzymatic activity are sample-intensive consumers. Quantification of the transcriptionalresponse by real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)has the advantage of reducing both the quantity of sample tissues required and the time ofanalysis, especially in multi-biomarker studies (George et al. 2004). We have therefore developedan assay of CYP1A1 mRNA levels using real-time RT-PCR for use with the Europeaneel (Anguilla anguilla) (Aubry et al. submitted). In this study, European eels were experimentallyexposed to a diesel oil water soluble fraction (DWSF). According to Pacheco and Santos(2001), the DWSF is a complex mixture consisting mainly of BTEX compounds (benzene,toluene, ethylbenzene and xylene) and small PAHs such as naphthalenes. The DWSF wasused in this study to mimic environmental PAH complex exposure in order to assess the useof real-time RT-PCR as a suitable tool to monitor CYP1A1 induction in the European eel.Eels (10–18 cm, obtained from the “Lyksvad” fish farm, Vamdrup, Denmark) wereexposed to 2.5% DWSF, prepared from diesel oil as described by Pacheco and Santos(2001), in dechlorinated aerated tap water at an ambient temperature. Eels (8 ≤ n ≤ 10)were sacrificed at 3, 6, 12, 24, 48, 72 and 156 hours, and livers were excised and immediatelyfrozen. As the livers were too small (about 10 mg) to easily measure both EROD andmRNA levels, five livers were pooled and ground with two 5 mm diameter stainless steelballs in a MM 300 Mixer Mill (Qiagen) for four cycles of 30 seconds at 30 Hz. These frozenground samples were then used both to determine the EROD activity and to quantifythe CYP1A1 mRNA of the pool. The remaining livers (3 ≤ n ≤ 5) were individuallyground, and then only CYP1A1 mRNA was quantified. Half of the frozen ground pooledlivers was homogenized in 120 μL (about 1:5 volumes) of a solution of 100 mM phosphatebuffer pH 7.4, 1 mM EDTA, 150 mM KCl, 20% glycerol, 1 mM dithiothreitol, 0.1mM 4-(2-aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride, adapted from Rotchell et al. (2000). Thehomogenates were then centrifuged at 9,000 g for 30 min at 4°C. Supernatants weredecanted, avoiding the superficial lipid layer and stored at −80°C. The protein content ofthe post-mitochondrial supernatants was determined with the BioRad Protein Assay solutionusing bovine serum albumin as a standard. To measure the EROD activity, the reactionwas carried out at 25°C in a final volume of 350 μL in fluorometer plate wells(Polysorp Nunc), each containing 100 mM phosphate buffer pH 7.4, 2.5 μM ethoxyresorufin(Sigma), 10 mM NADPH and 10 μL of the supernatant. The increase in fluorescence wasmeasured at 585 nm (excitation wavelength 530 nm) with a Cytofluor® Multi-Well PlateReader Series 4000 spectrofluorometer (PerSeptive Biosystems). A solution ofRhodamine B (0.01 ng/mL methoxyethanol) was used as a standard of fluorescence.EROD activity was expressed as picomoles of resorufin per minute per milligram of protein.Total RNA was extracted with TRIzol Reagent (Invitrogen). RNA samples weretreated with Dnase I using the DNA-free TM kit (Ambion) before reverse transcriptionswere carried out using the RETROscript kit (Ambion). The forward primer 5′-CGCTC-CTTCTCCACCATCA-3′ and the reverse primer 5′-CAGGATTGCCACTGCCCGC-3′

Hepatic CYP1A1 mRNA in A. anguilla exposed to DWSF 49Downloaded By: [Aubry, Éléna] At: 16:14 23 April 2007were used for the specific amplification of a 274 bp fragment of A. anguilla CYP1A1transcript (GenBank accession no. AF420257 (Mahata et al. 2003) and DQ286837). Theforward primer 5′-GTCATCACCATCGGCAACG-3′ and the reverse primer 5′-GGAAG-GTGGACAGGGAGGC-3′ were used for the amplification of a 319 bp portion of the A.anguilla β-actin transcript (GenBank accession no. DQ286836). The cytoskeletal β-actingene was chosen as the housekeeping gene to provide an external standard, used tonormalize CYP1A1 expression level. Real-time PCRs were performed in a final volume of25 μL containing the cDNA, each primer (200 μM) and 2X SYBR-Green Mix (BioRad).The PCR cycles were optimized on an iCycler (BioRad) as follows: 95°C for 1 min 30 sand 35 cycles of amplification (95°C for 30 s, 60°C for 30 s). After the amplification, amelt curve analysis was carried out to confirm that specific products with a T m of 89.5°Cfor β-actin and of 90°C for CYP1A1 had been amplified. Relative expression ratios werecalculated according to a previously described equation (Pfaffl 2001). Statistical analyseswere performed by the non-parametric Kruskall-Wallis test and the Mann-Whitney U-testusing Minitab Statistical Software.In our experiment, EROD activity was increased by the DWSF after 48 hours ofexposure (Figure 1a), revealing induction of the biotransformation metabolism in Europeaneels. The maximum increase in EROD activity (4.7 pmol resorufin/min/mg)occurred at 72 hours and was about 15-fold greater than the mean control value. ERODactivity then decreased to near half of this value at 156 hours of exposure. No increase inEROD activity was observed within the first 48 hours. In a similar study on the EuropeanFigure 1. Induction of cytochrome P4501A1 (CYP1A1) in European eels following exposure todiesel water soluble fraction (DWSF). (a) Hepatic 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD). Valuescorrespond to the mean EROD activity measured in triplicate in a pool of five livers at each exposuretime. (b) CYP1A1 mRNA levels. Values correspond to the mean level of expression ofCYP1A1 mRNA measured in duplicate by real-time RT-PCR in a single liver and in a pool of fivelivers at each exposure time and normalized by β-actin housekeeping gene transcripts. Data are presentedas means ± S.D. n = 4 to 6. Groups of data labelled with different letters have statistically significantdifferent values. a.u.: arbitrary unit.

50 Aubry et al.Downloaded By: [Aubry, Éléna] At: 16:14 23 April 2007eel, Pacheco and Santos (2001) reported a different induction pattern, with earlier inductionand a maximum increase of 5-fold, followed by a plateau. However, according to ourfindings and the above results, it is clear that the DWSF induces an increase in hepaticEROD activity in the European eel. This response to DWSF exposure has already beenassociated with genotoxic effects (Pacheco and Santos 2001) and so can augur of toxicconsequences in the European eel.The hepatic levels of CYP1A1 mRNA were also significantly increased by theDWSF, but this occurred throughout the experiment (Figure 1b). An increase in CYP1A1mRNA level occurred very rapidly prior to induction of EROD. This temporal differencewas consistent with the need for mRNA synthesis prior to its translation for protein productionin cells. At as early as 3 hours of exposure, CYP1A1 mRNA levels were significantlyincreased (15-fold ; p < 0.05), the maximum increase (85-fold, p < 0.05) occurringat 12 hours. The range of maximum CYP1A1 mRNA values was in agreement with previousfindings where 50- to 160-fold increases have been reported in European flounder(George et al. 2004) and Pacific salmon (Campbell and Devlin 1996). Interanimal variationsin levels of CYP1A1 mRNA response have also been reported and considered to bedue to genetic variability (Dixon et al. 2002; George et al. 2004). A steady decrease inCYP1A1 mRNA levels was then observed until the end of the experiment, when CYP1A1mRNA levels were similar to those observed at 3 hours (p < 0.01). The increase inCYP1A1 level was statistically significant throughout the experiment and probably continuedbeyond 156 h. This result is very interesting for future in situ experiments since thepersistence of the increase in CYP1A1 mRNA levels for a few days after water contaminationcan allow the detection of a transient pollution.In conclusion, quantification of CYP1A1 mRNA levels by real-time RT-PCR is aneffective and highly sensitive method to detect DWSF exposure. The earlier detection ofmRNA increases, as well as the ability to detect elevated mRNA levels several days afterexposure, contribute significantly to the utility of mRNA quantification as an effectivebiomarker of exposure to DWSF. Only a small amount of tissue is needed to perform theanalysis which facilitates studies on juvenile eels and glass eels, which weight only about0.2 g. Additionally, the same small samples can be used for multi-biomarker studies ofexpression of several genes. These results demonstrate the utility of quantification ofmRNA expression for ecotoxicological biomonitoring of this catadromous fish in order tofurther evaluate the impact of pollutants on its metabolism.AcknowledgmentsE. Aubry was supported by a grant from the Community of Bayonne-Anglet-Biarritz (CABAB). Thestudy was supported by a grant from Programme amphihalin Adour (Institution Adour, Mont deMarsan), and GDR IFREMER/Université de Pau et des Pays de l’Adour: Anthropisation des écosystèmesestuariens et littoraux.ReferencesAubry E, Cagnon C, Lalanne Y, Mouchès C. (Submitted) Assessment of young yellow European eel(Anguilla anguilla L.) exposure to a CYP1A1 inducer by the quantification of increase in hepaticCYP1A1 mRNA by real-time RT-PCR. Copies of unpublished paper available from Cagnon C,christine.cagnon@univ-pau.frCampbell PM, Devlin RH. 1996. Expression of CYP1A1 in livers and gonads of Pacific salmon:quantitation of mRNA levels by RT-cPCR. Aquatic Toxicol 34(1):47–69.

Hepatic CYP1A1 mRNA in A. anguilla exposed to DWSF 51Downloaded By: [Aubry, Éléna] At: 16:14 23 April 2007Dixon TJ, Taggart JB, George SG, 2002. Application of real time PCR determination to assess interanimalvariabilities in CYP1A induction in the European flounder Platichthys flesus. Mar EnvironRes 54(3–5):267–270.George S, Gubbins M, MacIntosh A, Reynolds W, Sabine V, Scott A, Thain J. 2004. A comparisonof pollutant biomarker responses with transcriptional responses in European flounders(Platicthys flesus) subjected to estuarine pollution. Mar Environ Res 58(2–5):571–575.Mahata SC, Mitsuo R, Aoki JY, Kato H, Itakura T. 2003. Two forms of cytochrome P450 cDNAfrom 3-methylcholanthrene-treated European eel Anguilla anguilla. Fisheries Science69(3):615–624.Pacheco M, Santos MA. 2001. Biotransformation, endocrine, and genetic responses of Anguillaanguilla L. to petroleum distillate products and environmentally contaminated waters. EcotoxicolEnviron Saf 49(1):64–75.Pfaffl MW. 2001. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR.Nucleic Acids Res 29(9):2002–2007.Rotchell JM, Steventon GB, Bird DJ. 2000. Catalytic properties of CYP1A isoforms in the liver ofan agnathan (Lampetra fluviatilis) and two species of teleost (Pleuronectes flesus, Anguillaanguilla). Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol 125(2):203–214.