OligoNem – Méthodes in situ d'évaluation de la qualité des sédiments à l'aide des oligochètes et des nématodes

Les sédiments jouent un rôle décisif dans les cycles biogéochimiques et les processus se déroulant au niveau benthique sont l'un des fondements des chaînes alimentaires aquatiques. Mais les sédiments sont souvent contaminés et, en tant que puits à polluants, ils peuvent représenter un danger pour les communautés benthiques. Même lorsque l'eau semble de bonne qualité, les sédiments sous-jacents peuvent perturber le fonctionnement de l'écosystème. Il est donc primordial d'évaluer la qualité des sédiments afin de déterminer le risque pour les écosystèmes aquatiques. Les systèmes intégrés d'appréciation de cette qualité se basent à la fois sur des analyses physico-chimiques et écotoxicologiques et sur la mesure d'indices biologiques in situ qui rendent compte de la diversité et de la sensibilité des communautés macrobenthiques. Les oligochètes et les nématodes sont des acteurs de premier rang dans cette démarche. 

Un travail important a déjà été effectué sur l’utilisation des oligochètes pour évaluer la qualité biologique des sédiments. Nous avons testé et développé des indices pour les sédiments fins/sableux de cours d’eau et de lacs (indice oligochètes IOBS et IOBL) mais également pour les sédiments grossiers de surface et le milieu hyporhéique (indice oligochètes Traits fonctionnels TRF). Des seuils d’effet des métaux des sédiments fins/sableux sur les communautés d’oligochètes ont pu être établis (Vivien et al., 2020) et l’indice TRF s’est révélé adéquat pour détecter les effets des rejets de STEP sur le milieu récepteur (Vivien et al., 2019). De plus, des méthodes oligochètes basées sur l’identification des spécimens à l’aide de la biologie moléculaire ont été testés et mises au point (Vivien et al., 2016 ; 2017 ; 2019 ; 2020 ; 2023).

Nous avons appliqué les indices oligochètes et nématodes simultanément pour évaluer la qualité des sédiments de cours d’eau (Beauvais et al. 2020a; 2020b) et de lacs (Vivien et al., en préparation). Des différences de qualité biologique entre les deux indices, pouvant être expliquées par différentes méthodes pour classifier les taxons comme sensibles et résistants aux pollutions, ont été observées. Il est prévu d’appliquer plus largement les indices oligochètes et nématodes en milieu lacustre afin de déterminer s’ils pourraient, dans ce milieu, indiquer en plus du degré d’eutrophisation (niveau d’oxygénation des sédiments), les effets des polluants de type toxique (notamment métaux, PCB et PAH).

Publications

Pesce, S., Ferrari, B.J.D. et al. (2019) Recommandations d’un collectif franco-suisse d’experts pour une meilleure évaluation de la qualité écotoxicologique des sédiments par l’étude des communautés benthiques. Sciences Eaux & Territoires 55, 1-9
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Lefrançois, E., Apothéloz-Perret-Gentil, L., Blancher, P., Botreau, S., Chardon, C., Crepin, L., Cordier, T., Cordonier, A., Domaizon, I., Ferrari, B.J.D., Guéguen, J., Hustache, J.-C., Jacas, L., Jacquet, S., Lacroix, S., Mazenq, A.-L., Pawlowska, A., Perney, P., Pawlowski, J., Rimet, F., Rubin, J.-F., Trevisan, D., Vivien, R., Bouchez, A. (2018) Development and implementation of eco-genomic tools for aquatic ecosystem biomonitoring: the SYNAQUA French-Swiss program. Environmental Science and Pollution Research https://doi.org/10.1007/s11356-018-2172-2
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Vivien, R., Werner, I., Ferrari, B.J.D. (2018) Simultaneous preservation of the DNA quality, the community composition and the density of freshwater oligochaetes for the development of genetically based biological indices. PeerJ, DOI 10.7717/peerj.6050
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Vivien, R., Holzmann, M., Werner, I., Pawlowski, J., Lafont, M. and Ferrari, B.J.D. (2017) Cytochrome c oxidase barcodes for aquatic oligochaete identification: development of a Swiss reference database. PeerJ, DOI 10.7717/peerj.4122
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Vivien, R., Ferrari, B.J.D., Pawlowski, J. (2016) DNA barcoding of formalin‑fixed aquatic oligochaetes for biomonitoring. BMC Res Notes 9:342 DOI 10.1186/s13104-016-2140-1
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Vivien, R., Lejzerowicz, F., Pawlowski, J. (2016) Next-Generation Sequencing of Aquatic Oligochaetes: Comparison of Experimental Communities. PLoS ONE 11(2): e0148644
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Vivien, R., Lafont, M. (2015) Note faunistique sur les oligochètes aquatiques de la région genevoise et de Suisse. Revue suisse de Zoologie, 122:207-212
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