Mécanismes biogéochimiques de la contamination des huîtres Crassostrea gigas en Cadmium en baie de Marennes Oléron

Abstract

La baie de Marennes Oléron, premier site ostréicole français, est influencée par la pollution polymétallique historique de l’estuaire de la Gironde avec des concentrations en cadmium dans les huîtres proches de la limite de consommation européenne (RNO 2006; 5 μg.g-1 ps, ECNo.466/2001). Ces travaux de recherche pluridisciplinaires ont pour objectif de caractériser le comportement des ETM en zone côtière et les mécanismes de contamination en ETM des huîtres, spécifiquement en Cd, dans la baie de Marennes Oléron. Pour cela, sept missions océanographiques en période contrastée ont permis de caractériser la spéciation des ETM à l’embouchure des estuaires de la Charente et de la Gironde ainsi qu’au Pertuis de Maumusson.Une étude spatio-temporelle complémentaire des sédiments de surface de la baie de Marennes Oléron a montré un enrichissement des sédiments de surface en Cd dans la zone sud baie,confirmant la connexion des eaux girondines et l’apport en Cd particulaire à la baie par le Pertuis de Maumusson. Cette zone sud a ainsi été choisie pour mener une transplantation d’huîtres pendant trois mois. L’hydrodynamique régionale, observée par imagerie satellite, a présenté unrôle important dans la distribution et la variation temporelle des concentrations en Cd dissous et particulaires minérales de la baie. La bioaccumulation en Cd des différents organes d’huîtres cultivées sur table a été plus importante que celle des huîtres cultivées directement sur le sol,suggérant le faible rôle de la diffusion de Cd par la remise en suspension des sédiments de surface et du microphytobenthos sur la bioaccumulation. De plus, le temps d’immersion étant relativement proche entre les deux conditions, nous suggérons que la voie trophique via le plankton pélagique participe à la contamination des huîtres en plus de la voie directe. Cette contribution de la voie trophique a été confirmée lors d’expérimentations en conditions contrôlées en laboratoire par le développement d’une méthode de traçage simultané des voies de contamination directe et trophique par ajouts d’isotopes stables de Cd, conduites pour des concentrations 10 fois supérieures à l’environnement et des concentrations réalistes observées en baie de Marennes Oléron (40 ng.l-1 et ~0.7 mg.kg-1).The Marennes-Oléron Bay, hosting the largest oyster production in France, is influenced by thehistoric polymetallic pollution of the Gironde Estuary, with cadmium levels in oysters close tothe consumption limit level (5 μg.g-1 dw, EC No.466/2001). The aim of this pluridisciplinarywork was to characterize the behaviour of trace metals in the coastal zone and the mechanisms ofCd contamination in oysters in the Marennes Oléron Bay. Seven oceanographic cruises wereconducted during contrasting season to characterize trace metals behaviour and speciation in theGironde and Charente estuaries and the coastal zone. Then, a spatial and temporal study of tracemetals in the surface sediments of the Marennes-Oléron Bay showed punctual Cd-enrichedsediments in the southern part, reflecting the connexion with the Gironde waters and theparticulate Cd inputs via the Maumusson inlet. Thus, this area was chosen to study Cdbioaccumulation in oysters over a three months transplantation. The regional hydrodynamic,observed by satellite images, played an important role on Cd speciation and the temporalvariability of dissolved and particulate Cd concentrations. Cadmium bioaccumulation in organsof oysters reared on tables at 60 cm height was more important than in oysters reared near thesediment, suggesting the absence of Cd released during tidal suspension from sediment andmicrophytobenthos. Furthermore, as the immersion time was closed between the two rearingconditions, we suggested Cd bioaccumulation via the direct pathway and also via trophicpathway of contamination by pelagic plankton ingestion. This trophic pathway of Cdcontamination was validated during laboratory experiments using a simultaneous tracing of Cddirect and trophic pathways in oysters by stable isotope spikes at concencentrations 10-foldhigher than the Gironde Estuary and at realistic concentrations observed in the Marennes-OléronBay