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Nans BARTHÉLÉMY
BARTHÉLÉMY Nans
2021-2024
Le devenir, le transport et les conséquences écologiques de la présence de microplastiques dans les rivières intermittentes
Encadrants : Florian Mermillod-Blondin (LEHNA, équipe E3S), Thibault Datry (UR RiverLy, équipe EcoFlowS) et Stefan Krause (University of Birmingham)
Ecole Doctorale : Evolution, Ecosystèmes, Microbiologie, Modélisation (E2M2)

Les microplastiques (MPs) sont des particules de plastiques de taille inférieure à 5mm1 qui suscitent une importante préoccupation, due à leur présence dans de nombreux écosystèmes2–5 ainsi qu’aux menaces qu’ils représentent pour les écosystèmes, les organismes et la santé humaine6–8. Les cours d’eau ont initialement été considérés comme de simples « tuyaux » transportant les MPs vers les océans. Cependant, de récentes études ont démontré que les MPs peuvent s’accumuler dans les cours d’eau, que ce soit dans les zones lentiques9 ou bien dans la zone hyporhéique10,11 et affecter les communautés d’organismes présentent dans ces milieux12–14. Cependant, les effets de l’assèchement (i.e. la disparition de l’eau de surface) sur le transport, la fragmentation et l’accumulation de MPs dans les cours d’eau restent encore méconnus, malgré le fait que la majorité des cours d’eau subissent des assèchements naturels réguliers15,16. Au cours de cette thèse, nous avons exploré, au travers d’expériences en laboratoire et sur le terrain, les effets de l’intermittence des cours d’eau (i.e. l’alternance de phases aquatiques et terrestres) sur la fragmentation, le transport des microplastiques ainsi que les effets de leur présence sur le fonctionnement de ces écosystèmes. Sur le premier axe de cette thèse, nous avons évalué, en conditions contrôlées, les effets de la durée d’assèchement couplés à une irradiation UV continue sur la fragmentation de film PVC induite par une abrasion mécanique artificielle. La fragmentation du plastique a été mesurée au travers de l’abondance et de la taille des MPs formés ainsi que de la perte de masse de l’objet plastique initial. Dans un second axe, nous avons étudié les effets de la présence de MPs de différentes tailles et concentration sur Gammarus fossarum, une espèce modèle d’amphipode d’eau douce commune dans les rivières tempérées européennes. Les effets des MPs sur le rôle fonctionnel ainsi que sur la santé de ces organismes ont été quantifiés après quatre semaines d’exposition en mésocosme au travers d’approches écophysiologiques (taux d’alimentation, d’assimilation et de la mortalité) et métaboliques (réserves énergétiques et protéomiques). Dans le dernier axe, nous avons réalisé des prélèvements de sédiments fins dans des zones de sédimentation se trouvant dans le lit de sections intermittentes et pérennes du bassin-versant de l’Albarine (Ain). Les échantillons de sédiments ont subi un ensemble d’étapes d’extraction afin de recouvrir les MPs présents, suivie d’une caractérisation des MPs (abondance, taille, type de polymère) par microscopie à transformation de Fourier (μFTIR) nous permettant ainsi de comparer les caractéristiques des MPs retrouvés dans le sédiment en fonction de l’hydrologie des sites d’échantillonnage.

Barthélémy-Fig1

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