Un herbicide menaçant pour la santé des poissons du Brésil

L’utilisation massive d’herbicides pour améliorer la production et le rendement de l’agriculture peut avoir un impact sur des organismes initialement non-ciblés; particulièrement sur les espèces aquatiques et leurs environnements. L’atrazine fait partie des herbicides les plus utilisés dans le monde, bien qu’elle soit interdite dans l’Union Européenne. Dans ce travail nous avons étudié les potentiels effets de l’atrazine sur un petit poisson du Brésil : Le poisson chat néotropical (Rhamdia quelen). Nous avons exposé ces poissons à des doses croissantes d’atrazine (2, 10 et 100 µg L−1 ) pendant 96 heures, afin d’étudier l’impact de cette substance sur leur organisme. Les analyses au niveau du foie ont permis de détecter des lésions (Graph) ainsi qu’une atteinte du système immunitaire.

Nous avons également détecté une augmentation du nombre de mélanomacrophages. De plus, nous avons mis évidence une augmentation du nombre de cellules à chlorure dans les branchies et du magnésium plasmatique, traduisant un stress physiologique. L’activité de diverses enzymes (catalase, glutathion S-transferases, glutathion peroxidase et la glutathion reductase) impliquées dans la réponse à un stress oxydant, a également été favorisée par l’herbicide. L’ensemble de nos résultats souligne le danger potentiel d’un tel herbicide sur les organismes aquatiques, et ce, même à de très faibles concentrations. Il est important de noter que l’agence de protection environnementale du Brésil (CONAMA) à établi le seuil maximum d’atrazine dissous dans l’eau à 2 µg L−1 . Nos résultats indiquent que, même à ces concentrations, l’atrazine peut avoir des conséquences néfastes sur diverses fonctions physiologiques du poisson chat néotropical.

Auteur : Maritana Mela

Retracer les retours d’adultes de saumon Atlantique par des moyens détournés

Au cours du 20ieme siècles les populations de saumon Atlantique en Europe ont sévèrement déclinées. De par son importance économique et sociale, estimer les retours d’adultes de saumon Atlantique est un enjeu crucial pour les gestionnaires pour pouvoir comprendre la dynamique de ces populations et ainsi de déterminer les niveaux d’abondance nécessaires pour maintenir des populations durables. Chez le saumon Atlantique, les comptages d’adultes sont souvent très couteux car ils impliquent des infrastructures et des moyens humains important. De plus, quand ils sont disponibles, ces comptages d’adultes couvrent généralement des périodes de temps relativement courtes et récentes. Il s’agit donc de trouver un moyen d’accéder aux abondances d’adultes en rivière quand il n’y a pas de comptages directs.

Les comptages de frayères (le nid que la femelle saumon creuse pour déposer ses œufs) sont moins couteux que les comptages directs d’adultes et sont en général utilisés depuis plusieurs dizaines d’années dans les rivières à saumon. Bien que ces comptages ne soit pas une mesure exacte de l’abondance des adultes en rivière, il s’agit d’un bon proxy. Dans 2 rivières européennes (la Foyle, Irlande et l’Allier, France) nous avons développé des modèles mettant en relation les comptages de frayères et les comptages d’adultes permettant de prendre en compte des différences spatiales dans un même bassin versant ainsi que des éventuelles changements dans les procédures de comptages. Cette approche est suffisamment flexible pour pouvoir être transférée facilement à d’autres rivières.

Auteur : Guillaume Dauphin

Les empreintes environnementales du soja au Mato Grosso, Brésil

Les empreintes environnementales permettent de quantifier l’usage des ressources naturelles ainsi que les émissions dans un système de productionconsommation. À la fameuse empreinte carbone (Carbon Footprint), s’est récemment ajoutée l’empreinte eau (Water Footprint) et l’empreinte terre (Land Footprint) dans une dite « famille » d’empreintes afin d’effectuer la comptabilité des gaz à effet de serre (en tonnes de CO2 équivalent), consommation d’eau douce (m3 ) et terres arables (hectares) nécessaires à la synthèse d’un produit.

Ces empreintes mettent également en valeur les ressources souvent invisibles aux consommateurs. Aux empreintes définies ci-dessus nous ajoutons l’étendue de la déforestation (hectares) et la quantité d’engrais (tonnes) appliquées pour la production de soja du Mato Grosso au Brésil. Depuis l’an 2000, cette région connait une augmentation importante dans sa production de soja, la plaçant au premier rang national. Ayant bénéficiée d’une capacité d’extension de sa surface de production par la transformation des terres, notamment la forêt tropicale et la savane (cerrado), la progression de la frontière agricole du Mato Grosso est très suivie par les scientifiques. Les années 2000 à 2010 montrent une évolution dans la valeur des empreintes. Cette évolution est principalement liée à la transformation des terres (2001 à 2005) et à l’intensification de la production sur les surfaces déjà transformées (2006 à 2010). Entre ces deux périodes distinctes, nous répertorions une baisse de 70% de la déforestation et de l’empreinte carbone, ainsi qu’une augmentation de 30% de la consommation d’eau, d’engrais et d’étendue de la surface agricole.

Les années 2000-2010 montrent également un changement dans les exportations du soja. Depuis 2006 la Chine dépasse l’Europe en tant que partenaire commercial numéro un du Mato Grosso avec les empreintes environnementales suivantes : 97 m2 de déforestation an−1 tonne−1 soja, une empreinte carbone de 4.6 tonne CO2-eq an−1 tonne−1 , une empreinte eau de 1908 m3 an−1 tonne−1 , une empreinte terre de 0.34 ha an−1 tonne−1 , et une quantité de phosphore (P) et potassium (K) virtuels de of 5.0 kg P an−1 tonne−1 et 0.0042 g K an−1 tonne−1 . La description de la production de soja par ses empreintes environnementales met en valeur non seulement les ressources appropriées indirectement par l’Europe et la Chine pendant les années 2000, mais également les vulnérabilités pour le plus grand producteur brésilien.

En effet, la consommation en eau dépend entièrement de la quantité et de la fréquence des précipitations (presqu’aucune irrigation n’est appliquée dans la région). De plus, les importations d’engrais (provenant de partenaires internationaux et dont les prix fluctuent) affectent considérablement les coûts de productions.

Auteur : Michael Lathuillière

Un déterminisme environnemental du sexe chez l’Anguille ? conséquences pour sa protection

Il y a quelques dizaines d’années, l’anguille était considérée comme une espèce nuisible. Cependant, ce statut à rapidement changé et elle est à l’heure actuelle placée sur la liste rouge des espèces en danger critique d’extinction. L’anguille a fasciné les scientifiques depuis plus de 2000 ans (Aristote, Historia animalium 343 BC). Aristote avait déjà noté l’ambiguïté du sexe chez les anguilles « On préfère parmi les Anguilles, celles que l’on appelle femelles, quoiqu’elles ne le soient pas ».

Il était également stupéfait par le fait que ces poissons ne produisaient ni lait, ni œufs et n’engendraient pas, ce qui l’avait amené à conclure que cette espèce mystérieuse naissait des entrailles de la terre. Contrairement à la majorité des mammifères, la plupart des poissons ne possèdent pas de chromosomes sexuels hétéromorphes (type XY/XX). Chez un grand nombre de poisson la labilité du sexe est extrêmement prononcée. Cela se traduit par le fait que le déterminisme du sexe peut être sous l’influence de variables environnementales (la température, le pH, la densité ). C’est le cas chez l’anguille où la proportion de mâle augmente avec le nombre d’individus présents en un lieu donné. On le constate en aquaculture (production de plus de 90 % de males) mais aussi à l’échelle des rivières (forte densité en aval corrélée à une grande proportion de mâles et viceversa). Dans notre récent article, nous avons étudié les facteurs qui régissent la destiné sexuelle des individus. Ainsi, les relations interindividuelles et la croissance ont été étudiées afin d’évaluer leur possible rôle dans le déterminisme du sexe.

Les individus qui présentent une bonne croissance à court terme (pendant les 6 premiers mois) deviennent mâles. La phase exponentielle de croissance des femelles se réalisant après. Les résultats acquis suggèrent également que la densité per se ne serait pas le facteur primordial influençant le déterminisme du sexe, mais plutôt l’estimation faite par les individus de la qualité du milieu. Ainsi, si le milieu est favorable à une bonne croissance à long terme (faible densité / faible stress / faible compétition), les individus asexués vont se développés en femelles. Ces savoirs sont importants pour les décisions liées au repeuplement, puisque ce dernier peut indirectement influencer le sexe ratio et ainsi, le succès des mesures de gestion de l’espèce.

Auteur : Benjamin Geffroy

Comment quantifier l’utilisation de l’eau pour l’agriculture potentielle urbaine ?

Si un lotissement d’un kilomètre carré voyait la surface totale de sa pelouse transformée en potager, quelle serait sa production agricole et la consommation d’eau de cette production ? C’est la question que nous nous sommes posés pour un quartier de la ville de Vancouver (Canada) qui espère augmenter de 50% ses actifs alimentaires d’ici 2020, tels que les potagers et les jardins communautaires. L’article propose une méthodologie fondée sur la modélisation à haute résolution (1 m) de l’énergie solaire et la photosynthèse des plantes afin d’estimer la biomasse potentielle. En parallèle, un second modèle permet d’estimer la quantité d’eau nécessaire à cette production potentielle pour un quartier de la ville comprenant des espaces publics et privés.

Les résultats montrent que 37% des résidents pourraient obtenir leur besoin calorifique au sein même du quartier en considérant une production de 150 jours entre mai et octobre. Près de 1200 litres d’eau seraient nécessaires pour produire un kilogramme de haricot avec des différences observées en fonction de l’ombre créée par les structures urbaines et le paysage présentant ainsi des différences dans le rayonnement solaire disponible (voir photo). Enfin, compte tenu des restrictions actuelles de la ville vis-à-vis de l’arrosage des pelouses durant l’été, la
production agricole du quartier risque d’augmenter sensiblement la consommation d’eau. En effet, les potagers ne sont pas soumis à la même restriction d’arrosage et donc promouvoir l’extension de l’agriculture urbaine de Vancouver doit également considérer la consommation d’eau dans ses pratiques agricoles
urbaines.
Auteur : Michael Lathuillière

Ecotourisme : quel impact sur les populations animales

Le tourisme en pleine nature et l’écotourisme peuvent avoir des effets délétères sur le comportement des animaux. Nous avons analysé les conséquences de contacts prolongés et forcés avec l’homme en termes de survie et de dynamique des populations animales. Publié dans Trends  in Ecology and Evolution le 10 octobre 2015, nous incitons à prendre en compte les impacts négatifs de ce type de tourisme qui prône la conservation de la biodiversité et non son appauvrissement.

Ces dernières années, le tourisme en pleine nature et l’écotourisme ont pris un essor fulgurant et de récentes données ont montré que les aires terrestres protégées reçoivent actuellement plus de 8 milliards de visiteurs par an (soit plus que la population humaine sur terre). Ainsi, de nombreux animaux se trouvent en contact forcé avec l’homme. Au travers d’exemples tirés de la domestication (oies, poissons, vaches…) et de l’urbanisation (pigeons, écureuils…), nous montrons que les conséquences d’un contact prolongé avec l’homme dans la nature sont multiples. Principalement, les animaux perdent leurs défenses anti- prédateurs à court terme: d’une part, du fait de l’absence temporaire de ces prédateurs lorsque que l’homme est présent. D’autre part, un possible transfert d’habituation peut survenir : les animaux devenus téméraires (c’est à dire moins peureux) face à l’homme le sont également face à leurs propres prédateurs, affectant de façon drastique leur survie. Le phénomène de tourisme en pleine nature et l’écotourisme peut donc avoir des effets délétères sur le comportement des animaux. Il peut également affecter la structure des communautés animales avec des conséquences pérennes en termes de valeur sélective (fitness en anglais) et de dynamique des populations.

Cette étude révèle l’importance d’étudier les conséquences, à long terme de l’écotourisme et du tourisme dans la nature. De plus, la communauté scientifique et les propriétaires et/ou gestionnaires de réserve devraient prendre en compte les impacts négatifs de ce type de tourisme qui a pour but de promouvoir et d’améliorer la conservation de la biodiversité, et non de l’appauvrir.

Référence : How natureKbased tourism might increase prey vulnerability to predators. Benjamin Geffroy, Diogo S. M. Samia, Eduardo Bessa et Daniel T. Blumstein. Trends in Ecology and Evolution.