Soutenance mémoire
Depuis le début du siècle, l’environnement a été soumis à la pression croissante des activités humaines dont les effets se sont fait rapidement sentir. Le fort développement de la technologie et l’important essor industriel ont donné de nouvelles dimensions aux risques de d’intoxication et aujourd’hui le nombre de populations exposées aux contaminants environnementaux ne cesse d’augmenter. Le nombre de nouveaux produits chimiques synthétisés qui viennent s’ajouter chaque année aux plus de 2 millions de substances déjà répertoriées et plus de 10000 substances sont commercialisées ont la plupart se retrouvent dans l’environnement à la fin de leur cycle de vie (Depldege & Fossi 1994).
La pollution de l’environnement par les substances toxiques telles que les métaux lourds, composés organochlorés (PCB, pesticides chlorés) et les hydrocarbures polyaromatiques (chrysène, phénanthrène), est un problème qui touche tous les pays du monde. Les effets de la pollution sur les écosystèmes marins et sur la santé humaine peuvent parfois se faire sentir très loin de la source de pollution (Johnson, 2008). Les métaux lourds sont présents dans le milieu marin de façon naturelle et certains sont mêmes essentiels au bon fonctionnement de nombreux processus biologiques. Cependant, de trop grandes concentrations de ces métaux, principalement des métaux dits nonessentiels, peuvent s’avérer toxiques pour les organismes aquatiques (Daby, 2006). Les activités anthropiques sont autant de sources ayant contribué à l’augmentation des concentrations de métaux lourds dans le milieu marin et surtout en zone côtière (Kaiser, 2004). En effet, les concentrations corporelles en contaminants peuvent être utilisées pour en évaluer leur absorption par les organismes vivants et l’augmentation de la concentration d’un polluant depuis l’environnement vers l’organisme (bioaccumulation) où certains tissus vont avoir un rôle prépondérant, en séquestrant de façon préférentielle le polluant. Les métaux lourds s’accumulent dans les organismes et tout au long de la chaîne alimentaire à des concentrations causant de profonds bouleversements dans la diversité et la structure des communautés biologiques (Boening, 1999). C’est pourquoi, l’évaluation des quantités de métaux lourds présents dans les écosystèmes et dans les organismes est une préoccupation majeure des chercheurs en écotoxicologie (Huang et al., 2007). Toutefois, l’étude de la bioaccumulation des métaux lourds au niveau des organismes exposés constitue un moyen important pour l’évaluation de la pollution métallique (Lagadic et al., 1997). L’accumulation des métaux chez les organismes est souvent un meilleur indicateur de la toxicité de ces composés par rapport à la détermination de leur concentration dans le milieu même, car les variations de leur biodisponibilité sont obligatoirement prises en compte (Connell et al., 1999 ; Borgmann, 2000).
Présentation de Donax trunculus
Caractéristiques et anatomie
Donax trunculus (Linnaeus, 1758) appartient à la famille des Donacidae ; c’est un Mollusque Bivalve marin à symétrie bilatérale qui est connu sous l’appellation commerciale et est plus généralement désigné par le terme . Selon les régions, il est aussi appelé « haricot de mer ». Comestible (Veloso et al., 1953; Penchaszadeh & Olivier, 1975), il constitue une ressource commerciale importante dans beaucoup de pays (McLachlan, 1996).
La telline présente un corps mou protégé par une coquille, composée de deux valves, calcifiées, solides, peu renflées, allongées, triangulaires et inéquilatérales, fermées par contraction des muscles adducteurs qui s’insèrent chacun sur la face interne des deux valves où leur empreinte est généralement visible (Bougis, 1976; Grimes, 1994), avec la partie postérieure des valves plus courte que l’antérieure (Poutier, 1978). La coloration externe des valves varie du blanc-jaunâtre au brunâtre et uniforme extérieurement, ou variablement ornée de bandes concentriques et (ou) de rayons plus ou moins violacées. Quant à la coloration interne, elle peut être entièrement blanche ou être plus ou moins maculée de violet ou de brunâtre .La taille maximale des individus peut atteindre 5 cm (Fischer et al., 1987).
Donax trunculus est une espèce caractérisée par un corps acéphale mou, non segmenté, comprimé latéralement, il est enveloppé par un manteau constitué d’épithélium associé à des fibres musculaires, les deux lobes du manteau délimitent la cavité palléale où s’épanouissent les branchies et qui sécrètent et supportent chacune des deux valves. Ces lobes palléaux, fusionnés dorsalement entre eux et avec la masse viscérale délimitant ventralement une vaste cavité palléale interne en communication avec le milieu extérieur; ils sont étroitement attachés aux valves le long d’une ligne palléale. Les bords externes du manteau sont parfois plus ou moins soudés, formant vers l’arrière deux siphons permettant l’entrée de l’eau dans la cavité palléale (siphon inhalant) ou son rejet vers l’extérieur (siphon exhalant). Le pied, organe très développé, musculeux ventral mobile et turgescent, enfoncé comme coin, constitue un solide point d’ancrage pour l’animal (Mouëza, 1971), permet la locomotion et le fouissage (Fischer et al., 1987). Les branchies sont de type eulamellibranche, tapissées de cils vibratiles, créent une circulation de l’eau depuis le milieu extérieur vers la cavité palléale, qui entraîne les éléments nutritifs et l’oxygène. La charnière est munie de deux petites dents cardinales et des dents latérales à chaque valve. Les gonades sont situées au dessus du pied et ne sont visibles qu’après sacrifice de l’animal (Lucas, 1965).
Ecologie, comportement et distribution de D. trunculus
La croissance de la telline n’est pas continue ni homogène ; ceci dépend de l’activité métabolique et de la saison de recrutement en plus des conditions climatiques. Elle est rapide au printemps et en été et lente voire arrêtée vers la fin de l’automne et de l’hiver (Marobin et al., 2007). D’après Ramon et al. (1995) la croissance des jeunes individus s’effectue à vitesse différente selon la période de recrutement. Cette complication s’ajoute au fait que la vitesse de croissance des individus semble varier aussi avec l’aire géographique ; en Algérie, les populations atteignent la longueur de 23 mm à la fin de leur première année et 32 mm à la fin de deuxième année (Mouëza, 1972). Des études menées sur la côte atlantique de l’Espagne révèlent les mêmes tendances (Costa et al., 1987 ; La Valle, 2005). Bodoy (1982) observe une longueur de 9 mm à 1 an, de 25,6 mm à 2 ans et de 32 mm à 3 ans. La définition de l’âge des Mollusques par la méthode de comptage des stries ne semble pas si aisée avec cette espèce (Ramon et al., 1995), d’autant plus que l’apparition des stries est fonction de la saison et de l’activité métabolique de l’individu. Les stries au niveau de la coquille apparaissent principalement avec un ralentissement voire un arrêt de la croissance notamment au cours de la saison hivernale mais en méditerranée, les tellines auraient une strie en plus de celles de la côte atlantique qui correspondrait à la saison estivale avec une forte élévation de la température de l’eau (Ramon et al., 1995).
Les communautés atlantiques et méditerranéennes diffèrent également par leur longévité et leur longueur maximale. La durée de vie augmenterait avec la latitude ; les individus atteindraient 40 mm en Atlantique pour une longévité maximale de 5 ans, alors qu’en Méditerranée, elle serait d’environ 34 mm pour une longévité de 3 ans (Ben Kheder Dhaoui, 2001). Amouroux (1974) et Ben Kheder Dhaoui (2001) observent le long des côtes du Roussillon, que les populations de D. trunculus sont rencontrées dans les hauts niveaux très instables, avec une densité de 40 individus/m2 dans les fonds de 1 m avec une densité plus faible de l’ordre de 20 individus/m2 à une profondeur de 2,50 m. En Algérie, les densités sont de l’ordre de 150 à 550 individus/m2 (Mouëza, 1972 ; Beldi, 2007). Par contre, en Italie les densités révélées sont moindre, la densité moyenne étant de 11,9 individus/m2 (La Valle, 2005). Ces valeurs coïncident avec celles obtenues en mer adriatique, des abondances comprises entre 0,97 et 15,39 individus/m2 (Mariani et al., 1998).
Les Bivalves du genre Donax sont d’importants constituants de la macrofaune superficielle des plages de sable fin (Ansell, 1983). La telline vit en zone côtière, enfouie dans les sédiments. Elle est ancrée dans le sédiment à l’aide de son pied turgescent, ses siphons affleurant à la surface du sable (figure 3), elle préfère un range granulométrique plutôt ample mais compris entre 125 et 250 μm. Cette espèce habite les environnements fortement énergiques sur les plages sablonneuses où elle est exposée aux rythmes de marée, à l’action intense de vague et à l’instabilité de sédiment (Brown & McLachlan, 1990). Dans ces environnements, les populations de D. trunculus sont capables d’atteindre des très fortes densités (Gaspar et al., 1999 ; Wilson, 1999). En effet, cette espèce fouisseuse, présente une grande capacité de résistance aux variations des facteurs physico-chimiques du milieu dans la mesure où ces variations ne sont pas trop brutales (Marobin et al., 2007). Dans le golfe d’Annaba, la présence abondante de D. trunculus est signalée sur un sédiment de sable fin terrigène entre 5 et 7 m, et sur un fond vaseux de 20 m (Degiovanni & Mouëza, 1972). Beldi (2007) observe que D. trunculus colonise les plages d’Annaba à sable fin et moyen dans les sites de Sidi Salem et El-Battah.
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Table des matières
1. INTRODUCTION
2. MATERIEL ET METHODES
2.1. Présentation de Donax trunculus
2.1.1. Caractéristiques et anatomie
2.2. Ecologie, comportement et distribution de D. trunculus
2.3. Biologie
2.3.1. Nutrition
2.3.2. Reproduction et développement
2.4. Technique d’échantillonnage de D. trunculus et élevage
2.5. Présentation du site de prélèvement
2.6. Présentation du cadmium et traitement
2.6.1. Présentation du cadmium
2.6.2. Traitement
2.7. Tests de toxicité
2.8. Dissection et prélèvement du tissu
2.9. Dosage des biomarqueurs
2.9.1. Dosage de l’acétylcholinestérase
2.9.2. Dosage de la glutathion S-transférase
2.9.3. Dosage de la catalase
2.9.4. Dosage des protéines
2.10. Extraction et dosage du cadmium dans les tissus de D. trunculus
2.10 .1. Principe de la spectrophotométrie d’absorption atomique (SAA)
2.10.2. Préparation des étalons
2.11. Analyse statistique
2.11.1. Analyse univariée
2.11.2. Régression linéaire
3. RESULTATS
3.1. Toxicité aigüe du cadmium
3.1.1. Effet du cadmium sur le taux de mortalité après 24 h d’exposition
3 .1.2. Effet du cadmium sur le taux de mortalité après 48 h d’exposition
3 .1.3. Effet du cadmium sur le taux de mortalité après 72 h d’exposition
3 .1.4. Effet du cadmium sur le taux de mortalité après 96 h d’exposition
3.2. Effet du cadmium sur les biomarqueurs durant l’exposition aigue et la restauration
3.2.1. Activité de l’acétylcholinestérase
3.2.2. Activité de la glutathion S-transférase
3.2.3. Activité de la catalase
3.3. Concentrations du cadmium dans les tissus de D. trunculus durant l’exposition aigue et la dépuration
4. DISCUSSION
4.1. Toxicité aigüe du cadmium
4.2. Effet du cadmium sur les biomarqueurs du stress environnemental
4.2.1. Activité de l’acétylcholinestérase
4.2.2. Activité de la glutathion S-transférase
4.2.3. Activité de la catalase
4.3. Bioaccumulation du cadmium et dépuration
5. CONCLUSION GENERALE
