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Efflorescences toxiques des eaux côti~res françaises : écologie, écophysiologie, toxicologie
Une viscosité accrue du m il ieu au rait pour
conséquence de limiter le coefficient de diffusion d ' oxygène à proximité des branchies de
poisson, provoquant une asphyxie. Un système
expérimental à la fois simple et élégant a été mis
au point par jenkinson. Il permet de mesurer la
vitesse d'écoulement de l'eau dans les branchies
sous différentes pressions hydrostatiques. Les
propriétés viscoélastiques du fluide sont déterminées par rhéométrie. Cette étude est actuellement en cou rs et il conviendrait de la poursuivre
afin de déterminer la valid ité du contrôle da ns
l' hypothèse de viscosité.
Conclusions et perspectives
Les conclusions principales de cette phase du programme sont les suivantes :
- Gyrodinium aureolum est très proche taxonomiquement de Gymnodinium nagasakiense;
- La différentiation cellu laire en taille peut jouer
un rôle important dans le développement du
bloom. Cependant, les facteurs induisant un tel
processus sont encore inconnus ;
- Les capacités de migration des cellu les permettent à celles-ci de rester dans un environnement
favorable ;
- La croissance de Gymnodinium cf. nagasakiense
dépend principalement de la régénération de la
matière organique qui produit de l'ammonium et
semble-t-il, des facteurs de croissance ;
- Gymnodinium cf. nagasakiense présente des
capacités allélopathiques effectives même au
début d' un événement toxique;
- Les facteurs allélopathiques et leurs conditions
de production ont été déterminés ;
- Le broutage par les copépodes est très limité. Il
peut exister des brouteurs spécialisés;
-Le comportement des cellules détermine l'évolution d' une efflorescence sous l'effet de l'agitation ;
- Gymnodinium cf. nagasakiense peut contrôler
dans une certaine mesure l'effet de la turbulence
en modifia nt les propriétés rhéologiques du
milieu.
Sur la base des résultats déjà obtenus, il apparaît
que des actions spécifiques doivent être menées
sur :
• les facteurs induisant la différentiation cellulaire. Ces facteurs sont inconnus et les tentatives
pour induire in vitro ce processus ont éc houé.
Cependant, ce processus est probablement essentiel à la description d' un événement toxique.
• Études des interactions entre les populations
toxiques et l'environnement à petite échell€'. Les
stimulus induisant les mouvements anisotropes
d' une population doivent être définis. Est-il possible de contrecarrer le phototropisme observé de
certains organismes ? Ceci pourrait expliquer le
confinement d' une population en éclairement atténué au niveau de la pycnocline. Existe-t-il comme
chez certains organismes unicellulaires, une communication entre les cell ules qui pourrait limiter
les vitesses de collision entre cel lules à déplacement rapide dans des conditions de faible turbulence ? Quel est le seuil de turbulence au-delà
duquel les cellu les ne peuvent plus contrecarrer la
turbulence ? Des réponses à ces questions seraient
d' une grande utilité pour comprendre et formu ler
les effets des tempêtes sur les événements
toxiques, ce facteur étant crucial pour le développement de modèles prédictifs.
• Modes d' action du principe toxinique à déterminer pour des études in situ. Différents
chercheurs ont émis l' hypothèse que l' acide gras
spécifique (C18 : Sro3) à G. cf. nagasakiense était
responsable de l'effet allélopathique ainsi que de
l'endommagement des branc hies de poisson .
Aucune preuve réelle n'a cependan t été apportée
quant à sa capac ité à créer des pores dans les
membranes. La seule preuve existante est l'effet
hémolyti que de cet acide gras in vitro. Les conditions expérimentales utilisées ne reproduisa ien t
pas des conditions réelles et il est donc diffi cile
d' extrapoler à partir de ces résultats. Le problème
de recherche fondamentale auquel nous sommes
confrontés, est qu' il n'est pas possible de mesurer
préc isément et rapidement la quantité de C18 :
Sro3 su r le terrain. Lorsque cette mesure est faite
au laboratoire, l' interprétation des données reste
difficile. Une bonne compréhension de l' effet
allélopathique dans différentes conditions physiologiques nécessite une mesure directe de l'effet toxique de l' algue.
Efflorescences toxiques des eaux côti~res françaises : écologie, écophysiologie, toxicologie
Une viscosité accrue du m il ieu au rait pour
conséquence de limiter le coefficient de diffusion d ' oxygène à proximité des branchies de
poisson, provoquant une asphyxie. Un système
expérimental à la fois simple et élégant a été mis
au point par jenkinson. Il permet de mesurer la
vitesse d'écoulement de l'eau dans les branchies
sous différentes pressions hydrostatiques. Les
propriétés viscoélastiques du fluide sont déterminées par rhéométrie. Cette étude est actuellement en cou rs et il conviendrait de la poursuivre
afin de déterminer la valid ité du contrôle da ns
l' hypothèse de viscosité.
Conclusions et perspectives
Les conclusions principales de cette phase du programme sont les suivantes :
- Gyrodinium aureolum est très proche taxonomiquement de Gymnodinium nagasakiense;
- La différentiation cellu laire en taille peut jouer
un rôle important dans le développement du
bloom. Cependant, les facteurs induisant un tel
processus sont encore inconnus ;
- Les capacités de migration des cellu les permettent à celles-ci de rester dans un environnement
favorable ;
- La croissance de Gymnodinium cf. nagasakiense
dépend principalement de la régénération de la
matière organique qui produit de l'ammonium et
semble-t-il, des facteurs de croissance ;
- Gymnodinium cf. nagasakiense présente des
capacités allélopathiques effectives même au
début d' un événement toxique;
- Les facteurs allélopathiques et leurs conditions
de production ont été déterminés ;
- Le broutage par les copépodes est très limité. Il
peut exister des brouteurs spécialisés;
-Le comportement des cellules détermine l'évolution d' une efflorescence sous l'effet de l'agitation ;
- Gymnodinium cf. nagasakiense peut contrôler
dans une certaine mesure l'effet de la turbulence
en modifia nt les propriétés rhéologiques du
milieu.
Sur la base des résultats déjà obtenus, il apparaît
que des actions spécifiques doivent être menées
sur :
• les facteurs induisant la différentiation cellulaire. Ces facteurs sont inconnus et les tentatives
pour induire in vitro ce processus ont éc houé.
Cependant, ce processus est probablement essentiel à la description d' un événement toxique.
• Études des interactions entre les populations
toxiques et l'environnement à petite échell€'. Les
stimulus induisant les mouvements anisotropes
d' une population doivent être définis. Est-il possible de contrecarrer le phototropisme observé de
certains organismes ? Ceci pourrait expliquer le
confinement d' une population en éclairement atténué au niveau de la pycnocline. Existe-t-il comme
chez certains organismes unicellulaires, une communication entre les cell ules qui pourrait limiter
les vitesses de collision entre cel lules à déplacement rapide dans des conditions de faible turbulence ? Quel est le seuil de turbulence au-delà
duquel les cellu les ne peuvent plus contrecarrer la
turbulence ? Des réponses à ces questions seraient
d' une grande utilité pour comprendre et formu ler
les effets des tempêtes sur les événements
toxiques, ce facteur étant crucial pour le développement de modèles prédictifs.
• Modes d' action du principe toxinique à déterminer pour des études in situ. Différents
chercheurs ont émis l' hypothèse que l' acide gras
spécifique (C18 : Sro3) à G. cf. nagasakiense était
responsable de l'effet allélopathique ainsi que de
l'endommagement des branc hies de poisson .
Aucune preuve réelle n'a cependan t été apportée
quant à sa capac ité à créer des pores dans les
membranes. La seule preuve existante est l'effet
hémolyti que de cet acide gras in vitro. Les conditions expérimentales utilisées ne reproduisa ien t
pas des conditions réelles et il est donc diffi cile
d' extrapoler à partir de ces résultats. Le problème
de recherche fondamentale auquel nous sommes
confrontés, est qu' il n'est pas possible de mesurer
préc isément et rapidement la quantité de C18 :
Sro3 su r le terrain. Lorsque cette mesure est faite
au laboratoire, l' interprétation des données reste
difficile. Une bonne compréhension de l' effet
allélopathique dans différentes conditions physiologiques nécessite une mesure directe de l'effet toxique de l' algue.