Simulation de la réponse d hydrosystèmes continentaux (mares et rivières) à une perturbation de type toxique : effet du regroupement d entités taxonomiques sur la pertinence de l évaluation des risques écotoxicologiques

Abstract

L utilisation de modèles d écosystèmes pour l évaluation des risques écotoxicologiques implique souvent l élaboration d une représentation théorique (modèle conceptuel) de l écosystème étudié. Ces modèles peuvent être détaillés ou au contraire très simplifiés. La simplification d un modèle détaillé se fait via un regroupement de variables. Ce regroupement peut être envisagé d un point de vue taxonomique, fonctionnel ou encore selon la sensibilité des compartiments biologiques à un polluant. Cette étude vise à évaluer jusqu à quel point la simplification du modèle peut être réalisée sans remettre en cause la pertinence de ses sorties en ce qui concerne l évaluation des risques écotoxicologiques. Le cas retenu est celui de la contamination ponctuelle d un écosystème aquatique par la deltaméthrine. Les données utilisées ont été obtenues lors d expériences réalisées dans des mésocosmes lentiques et lotiques. Deux outils ont été utilisés, Aquatox et TerraSys. Les modèles conceptuels ont été définis en fonction des groupes taxonomiques présents et des connaissances disponibles sur leur écologie. Avec Aquatox, des modèles simplifiés ont tout d abord été développés en regroupant ces groupes toxonomiques selon leurs caractéristiques trophiques et fonctionnelles. Les modèles ont ensuite été détaillés en distinguant des compartiments caractérisés par des sensibilités différentes par rapport à la deltaméhtrine. Un protocole pour l analyse de sensibilité des modèles développés avec Aquatox a été élaboré et mis en œuvre sur les différents modèles, ce qui permettra à l avenir de mieux cibler les paramètres qui nécessitent l acquisition d informations détaillées. Les modèles d écosystèmes lotiques et lentiques permettent de simuler correctement les compartiments en conditions normales.The use of mathematical ecosystem models for ecological risk assessment often implies to develop a theoretical representation (conceptual model) of the studied ecosystem. These models are divided into two types : detailed models and simple models. The aggregation of variables permits to simplify a detailed model into a simple one. Aggregation may be performed based on taxonomic or functional aspects, or according to the differential sensitivy of the various organisms to the same toxicant. This study aimed at evaluating at which level the simplification of the model can be carried out without questioning the relevance of the model outprunts in the context of ecological risk assessment. The data used were obtained during experiments performed in lentic and lotic mesocosms treated with the pyrethroid insecticide deltamethrin. Two softwares were used in this study, Aquatox and Terra Sys. The conceptual models were defined according to the species identified in the samples and the available knowledge on their ecology. With Aquatox highly simplified models were first developed by grouping species according to their trophic and functional characteristics. These models were then detailed by distinguishing the compartments characterized by different sensitivities to the insecticide. A multivariate method for performing sensitivity analysis of the models developed with Aquatox was developed and applied to the various models. IT permits to identify those parameters that will deserve particular attentionduring forthcoming experiments. The results showed that both lotic and lentic ecosystem models may be used to adequately simulate the compartments under control conditions.RENNES-Agrocampus-CRD (352382323) / SudocSudocFranceF