Evaluation du risque environnemental et sanitaire lié à la pollution en microplastiques de la Loire

La production mondiale de plastiques continue de croître et a atteint 380 millions de tonnes en 2020 (Bishop et al., 2020; Plastics Europe, Plast. Eur. FR., 2022). Dans les milieux aquatiques, différents plastiques ont été décrits, les macroplastiques (> 5 mm), les microplastiques (MPs, entre 5 mm et 0,1 μm) et les nanoplastiques (< 100 nm) qui induisent des effets néfastes sur la faune aquatique, impactant à la fois les communautés et les populations et également les individus à des niveaux sub-individuels. Les effets des MPs s'observent principalement aux niveaux moléculaire et cellulaire (Métais et al., 2023; Revel et al., 2019; Vidal et al., 2023). Ces effets peuvent également être dû à la présence de polluants chimiques adsorbés ou d'additifs utilisés pour conférer des propriétés particulières au plastique (résistance thermique, couleur, opacité, etc.). Ces molécules chimiques sont de natures très diverses (métaux, alkyl-phénols, PFAS, HAP, etc.) et sont donc biodisponibles pour la faune exposée aux MPs (Hahladakis et al., 2018; Latchere et al., 2021). Actuellement, la plupart des études se concentrent sur la caractérisation de la pression du plastique sur les écosystèmes, ou sur les effets de ces débris plastiques sur la santé des organismes modèles voire sur la santé humaine, mais peu d'études considèrent les MPs dans une pollution globale ou s'intéressent à la santé dans sa globalité, dans un contexte « One Health ». Le projet PLASTERA se positionne donc sur l'évaluation des risques liés à la contamination aux MPs et polluants associés au niveau de la Loire et de son estuaire, sur la santé environnementale, animale et humaine. A cet effet, le doctorat est positionné sur deux objectifs de ce projet :

1) Évaluation des effets de la contamination plastique sur les Bivalves :

Des expositions in situ inter-saisonnières et interannuelles de bivalves au niveau de 6 sites en partie aval de la Loire (amont et aval d’Angers et de Nantes, estuaire) seront réalisées pour étudier les effets de la contamination sur la santé animale. Diverses espèces de bivalves seront encagées pour représenter différents habitats (eau douce et eau marine, benthique et endo-benthique). La bioaccumulation des polluants plastiques et chimiques associés ainsi que divers biomarqueurs reflétant l’état de santé des organismes seront mesurés chez ces espèces sentinelles.

2) Evaluation des effets cellulaires de cette contamination dans un contexte One Health :

Des expositions in vitro de cellules de bivalves et de cellules humaines seront réalisées pour évaluer les effets des microplastiques dans un cadre intégratif de santé humaine, animale et environnementale. Seront testés les microplastiques retrouvés en Loire, mais également les polluants chimiques associés, en mélange ou individuellement.

Les travaux de l’étudiant(e) retenu(e) seront focalisés sur ces deux objectifs, mais pourront s’étendre aux autres objectifs du projet PLASTERA, notamment ceux en lien avec les actions de vulgarisation et de sensibilisation auprès de divers publics.

Références bibliographiques

Bishop, G., Styles, D., Lens, P.N.L., 2020. Recycling of European plastic is a pathway for plastic debris in the ocean. Environ. Int. 142, 105893. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.105893

Hahladakis, J.N., Velis, C.A., Weber, R., Iacovidou, E., Purnell, P., 2018. An overview of chemical additives present in plastics: Migration, release, fate and environmental impact during their use, disposal and recycling. J. Hazard. Mater. 344, 179–199. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.10.014

Latchere, O., Audroin, T., Hétier, J., Métais, I., Châtel, A., 2021. The need to investigate continuums of plastic particle diversity, brackish environments and trophic transfer to assess the risk of micro and nanoplastics on aquatic organisms. Environ. Pollut. 273, 116449. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.116449

Métais, I., Latchere, O., Roman, C., Perrein-Ettajani, H., Mouloud, M., Georges, D., Audroin, T., Catrouillet, C., Gigault, J., Agnès-Feurtet-Mazel, Baudrimont, M., Châtel, A., 2023. Continuum from microplastics to nanoplastics: effects of size and source on the estuarine bivalve Scrobicularia plana. Environ. Sci. Pollut. Res. 30, 45725–45739. https://doi.org/10.1007/s11356-023-25588-3

Plastics Europe, Plast. Eur. FR., 2022. https://plasticseurope.org/fr/ (accessed November 2, 2022).

Revel, M., Lagarde, F., Perrein-Ettajani, H., Bruneau, M., Akcha, F., Sussarellu, R., Rouxel, J., Costil, K., Decottignies, P., Cognie, B., Châtel, A., Mouneyrac, C., 2019. Tissue-Specific Biomarker Responses in the Blue Mussel Mytilus spp. Exposed to a Mixture of Microplastics at Environmentally Relevant Concentrations. Front. Environ. Sci. 7.

Vidal, A., Phuong, N., Métais, I., Gasperi, J., Châtel, A., 2023. Assessment of microplastic contamination in the Loire River (France) throughout analysis of different biotic and abiotic freshwater matrices. Environ. Pollut. 334, 122167. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.122167

Ecole doctorale : VAAME : végétal, animal, aliment, mer, environnement de l’Université du Mans.

Laboratoire d’accueil et lieu de travail : laboratoire Biologie des Organismes, Stress, Santé, Environnement (BIOSSE), Université Catholique de l’Ouest, Angers.

Titulaire d'un Master 2 en biologie animale, (éco)toxicologie ou domaine connexe. Solides connaissances en (éco)toxicologie et biologie cellulaire. Compétences souhaitées en culture cellulaire, analyses statistiques et interprétation de données complexes. Expériences terrain et bonne aisance en anglais pour la valorisation scientifique (rédaction d’articles, communications écrites et orales scientifiques, rédaction de rapports). Le permis B est une nécessité pour les sorties terrain.

Co-encadrement de thèse : Amélie Châtel (BIOSSE) & Antoine Le Guernic (BIOSSE)

Déplacements à Bordeaux, à Reims et sur le terrain à prévoir.