« De petits morceaux de plastique pourraient être toxiques pour les organismes »

© Cristina Fossi/University of Siena

Les recherches de Cristina Fossi vise à déterminer les effets des micro-plastiques sur les animaux marins. A bord du Tara, elle recueille du krill et autres micro-organismes. Au cours de certaines campagnes d’échantillonnage, elle recueille les tissus des baleines pour réaliser des biopsies.

Pour ce professeur d’écotoxicologie en Italie, la seule façon de résoudre le problème du plastique en Méditerranée – macro et micro – est de travailler à l’échelle mondiale: tous les pays doivent appliquer la Convention de Barcelone et suivre le plan d’action appelé le “Marine Litter Action Plan.”

 

Quel type de recherche faites-vous à l’Université de Sienne?

Notre groupe est un laboratoire de biomarqueurs. Pendant les 20 dernières années, nous avons participé à une étude de l’impact des contaminants sur les organismes marins en Méditerranée. Au cours des 5 dernières années, nous avons mis l’accent en particulier sur l’impact potentiel des microplastiques en Méditerranée, et en particulier dans la zone Pelagos. En fait, nous avons publié en 2012 le premier article sur l’impact des microplastiques sur les baleines. Nous pensons que c’est un sujet très important car c’est probablement l’une des espèces qui peut être largement affectée par les microplastiques. Chaque fois qu’une baleine ouvre sa bouche, elle filtre 70 000 litres d’eau. Ainsi c’est une des plus grandes espèces au monde à filtrer l’eau pour se nourrir, et donc à ingurgiter des microplastiques.

 

Comment fonctionne votre collaboration avec Tara?

Nous faisons des recherches à bord avec Maria Luiza Pedrotti et Gabriel Gorsky du Laboratoire Océanographique de Villefranche-sur-Mer. Nous essayons d’identifier les effets des contaminants transportés par les microplastiques sur toute la chaîne alimentaire. Tous ces petits morceaux de plastique peuvent être toxiques pour les organismes. Le plastique lui-même est plein de contaminants, notamment les additifs pour plastiques, tels que les phtalates, bisphénol A, et les PBDE. Quand ils sont avalés par les poissons et arrivent dans leur estomac, les contaminants sont libérés et ont des effets toxiques sur leur organisme: ils peuvent avoir un impact sur le système endocrinien des poissons, ainsi que sur leurs hormones sexuelles.

De plus, les microplastiques peuvent absorber des contaminants et les transporter – par exemple, les POPs (= polluants organiques persistants) ou le mercure. Notre recherche consiste à étudier la présence et les effets des POPs sur les organismes marins, dans la chaîne alimentaire Pelagos. Ici, à bord le Tara, nous avons commencé à recueillir plusieurs organismes planctoniques avec les filets: des petits crustacés comme le Meganyctiphanes norvegia – le krill – très important, car c’est la nourriture des baleines! Cette espèce peut être un indicateur biologique qui nous permet de comprendre l’impact sur la chaîne alimentaire marine, en particulier sur les baleines. C’est pourquoi nous gardons tous les échantillons dans de l’azote liquide. Comment procédons-nous? Nous utilisons des techniques bio-moléculaires pour étudier la réponse des organismes aux contaminants. Par exemple, nous allons mesurer l’augmentation ou la diminution du niveau d’une protéine, ou l’endommagement de l’ADN. Nous utilisons plusieurs techniques – le PCR en temps réel, le WB, l’expression des gènes, etc. pour étudier les effets des contaminants sur les organismes.

Nous avons déjà recueilli 22 échantillons dans différents filets, des invertébrés et des vertébrés. L’objectif final serait de créer 2 cartes: une carte de la présence des microplastiques, et l’autre sur les effets des microplastiques sur la faune marine. On pense que là où il y a un niveau élevé de microplastiques, il y aura aussi probablement un niveau élevé de contaminants dans les organismes marins, et aussi un niveau élevé d’effets toxicologiques.

 

Qu’avez-vous remarqué en termes de toxicologie sur les mammifères marins?

Il y a deux ans, nous avons publié un article avec un titre très provocateur: « Le sanctuaire Pelagos pour les mammifères de la Méditerranée: Zone de protection marine ou Aire marine polluée? » L’étude concernait les dauphins rayés,  et nous avons analysé 3 populations différentes: l’une dans Pelagos, l’une près de Gibraltar, et une dernière dans le sud de la Méditerranée. Grâce à cette étude, nous avons montré que les dauphins Pelagos sont les plus contaminés de la Méditerranée, en termes de contaminants et de biomarqueurs, de sorte que les effets biologiques sont tout à fait dramatiques. Par exemple, il y a une très forte induction de certaines enzymes, ce qui signifie que ces animaux sont exposés à 3 fois plus de POPs (polluants organiques persistants) que les autres. Nous avons également observé des effets de perturbations endocriniennes – des variations de récepteurs d’oestrogène qui pourraient avoir des conséquences sur leur reproduction. Ainsi, le Pelagos est une région sous pression et nous devons vraiment garder un œil sur elle et en prendre soin.

 

Comment procédez-vous pour obtenir des échantillons de mammifères marins?

L’étude des cétacés est très complexe et dépend de l’espèce que nous étudions. Par exemple, pour les cétacés de natation rapide, comme les dauphins, c’est beaucoup plus facile qu’avec les baleines. Nous devons recueillir un petit morceau de peau et faire une biopsie de graisse. C’est un échantillon très précieux qui peut nous aider à faire un check up toxicologique de l’animal. Il peut nous donner un grand nombre d’informations, telles que le niveau de contamination de l’animal, la mesure des biomarqueurs, ainsi que la réponse biologique à ces contaminants. En outre, nous recueillons des informations génétiques et des données sur son alimentation.

Si un dauphin commun (Tursiops), un dauphin bleu et blanc,  ou une baleine pilote viennent près du bateau, nous pouvons utiliser un outil en aluminium, une sorte de harpon. L’animal n’est pas blessé. Quand nous avons besoin de faire une biopsie sur un animal plus gros, comme un cachalot ou le rorqual commun, nous utilisons ce que nous appelons «l’échantillonnage à distance ». Nous devons tirer une fléchette avec une arbalète. Ce n’est pas si facile parce que nous devons localiser l’animal, l’aborder rapidement avec un zodiac avant qu’il ne plonge, et enfin essayer de cibler la nageoire dorsale. Ensuite, le dard est retiré et flotte dans l’eau.  Nous devons le récupérer et le mettre rapidement dans l’azote liquide. Selon moi, la biopsie est le seul moyen de détecter l’impact des contaminants chez les cétacés.

 

Propos recueillis par Noëlie Pansiot. 

 

Arcticles associés :

- Interview de Rachel Cable, autre scientifique embarquée sur Tara. 

- Gaby Gorsky, directeur scientifique de Tara Méditerranée. 

- L’équipe à bord et l’équipe à terre pendant Tara Méditerranée.