PREVENT étudie l’exposome océanique et les effets combinés de polluants historiques et émergents sur les organismes et les écosystèmes marins.
Le projet a pour objectifs:
- Mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent la répartition des métaux clés (mercure et lithium) et des microplastiques dans la colonne d’eau, leur transfert à travers la chaîne trophique et l’impact de leur toxicité sur les organismes et les écosystèmes marins, grâce à une approche combinée expérimentale et de modélisation.
- Développer des modèles numériques pour étudier l’impact des polluants sur les écosystèmes marins et leur évolution future dans le contexte du changement climatique et de la transition énergétique.
- De co-construire avec les parties prenantes (décideurs politiques, société civile, entreprises, …) des plans d’action visant à réglementer les futures émissions de contaminants et à réduire leur impact dans l’océan, grâce aux nouvelles connaissances développées dans le projet.
➤ Qu’est-ce que l’exposome océanique?
➤ Effets combinés, ou effets « cocktail »
➤ Les polluants étudiés
➤ Co-construction avec les parties prenantes
Qu’est-ce que l’exposome océanique?
Le concept d’exposome tire ses origines de la recherche médicale, et est défini par France Exposome comme “englobant la totalité des expositions à des facteurs environnementaux, c’est-à-dire non génétiques, que subit un organisme humain depuis sa conception jusqu’à sa fin de vie”.
Depuis peu, cette notion a été reprise par les chercheur.euse.s en science de l’environnement, notamment en océanographie, en l’appliquant aux pollutions de l’environnement et de l’océan. Ainsi, l’exposome océanique recouvre la totalité des expositions à des polluants que subit ce milieu.
Ce concept relativement nouveau nécessite des recherches supplémentaires pour être précisé. Les dimensions politiques de l’exposome, entre autres, doivent être étudiées plus en détails afin d’évaluer son potentiel en matière de réglementation chimique.
Dans le cadre du PPR “Océan et Climat”, PREVENT participe ainsi à une meilleure caractérisation de l’exposome océanique et de ses impacts sur l’océan et les espèces qui y vivent.
Effets combinés, ou effets « cocktail »
De nombreux polluants sont rejetés dans l’océan, chacun ayant ses sources spécifiques, son cycle interne, son mode de transfert dans les réseaux trophiques et ses effets toxiques. Pour proposer des solutions politiques permettant de lutter contre les polluants historiques et émergents, disposer de connaissances scientifiques solides pour quantifier et comprendre leur comportement dans l’environnement est primordial.
La toxicité des polluants sur la vie marine et leurs effets combinés avec d’autres facteurs de stress tels que le changement climatique n’étant actuellement pas bien compris, poursuivre les recherches sur ces sujets est une nécessité.
De plus, la transition énergétique attendue dans les prochaines années devrait avoir un impact significatif sur ces polluants. Mieux comprendre leurs cycles océaniques mondiaux et leurs interactions / effets « cocktail », et prévoir leurs propagation et impacts futurs sur la biodiversité est par conséquent essentiel pour élaborer des réglementations appropriées concernant leurs émissions.
Les polluants étudiés
Pour des raisons pratiques, PREVENT limite son étude à une sélection de 3 contaminants, un polluant historique et deux polluants émergents, dont les transferts dans l’océan pourraient drastiquement augmenter à l’avenir en raison des activités industrielles.
Mercure
Le mercure (Hg), polluant historique déjà reconnu, est une neurotoxine qui peut présenter de graves risques pour la santé humaine. Bien que le mercure soit naturellement présent dans l’environnement, les émissions anthropiques de mercure provenant de plusieurs sources, notamment les incinérateurs de déchets, l’exploitation minière, les cimenteries, l’industrie de la pâte à papier et du papier, ainsi que les émissions des centrales électriques au charbon, ont modifié les niveaux naturels de mercure.
Malgré la réglementation mondiale, la concentration croissante des espèces toxiques de méthylmercure, qui se transfèrent et se concentrent à travers les chaînes trophiques, a atteint des niveaux dangereux (Pereira et al., 2019). Si les émissions de mercure ont commencé à être réglementées par la convention de Minamata (2017), il reste encore de grandes inconnues sur la façon dont les émissions de mercure se traduisent dans les espèces marines et sur la façon dont elles seront affectées par le changement climatique.
Lithium
De nombreux métaux verront leur distribution affectée par les activités humaines, et certains comme le lithium (Li) prendront une place très importante dans les décennies à venir avec la transition énergétique. Par exemple, atteindre la neutralité carbone d’ici 2060 induirait une augmentation de la demande en lithium de plus de 2 ordres de grandeur alors que seulement 1% de ce métal-trace est actuellement recyclé (Bolan et al, 2021, Baea et al, 2021 ; Vidal, 2017).
PREVENT cherche à anticiper ces changements. Les premières études mettent en évidence la capacité du plancton et des organismes filtreurs présents à la base du réseau trophique marin à bioaccumuler le lithium de manière significative, et des effets toxiques ont été démontrés (Thibon et al. 2023): il est donc important d’anticiper l’augmentation des niveaux de contamination, en particulier dans les zones côtières, et de modéliser le cycle biologique actuel et futur du lithium.
Microplastiques
La pollution microplastique est désormais observée dans toutes les régions de l’océan, de la surface aux sédiments les plus profonds (Auta et al. 2017). Les conséquences de ce polluant émergent sur les écosystèmes océaniques ne sont pas encore totalement comprises, mais il est probable qu’il interagisse avec les plus petits animaux en raison de leur très petite taille. De plus, la diversité des propriétés physico-chimiques du microplastique rend sa distribution globale dans l’océan difficile à prédire.
Les conséquences de l’interaction des microplastiques avec les nutriments et autres polluants dans l’océan sont actuellement inconnues, mais certaines études préliminaires indiquent que ces processus pourraient avoir un impact significatif sur la biogéochimie océanique [Richon et al., 2023, Kvale et al., 2023].
Malgré cette sélection, la stratégie scientifique du projet est élaborée et préparée à l’avance afin de pouvoir être généralisée et appliquée facilement à d’autres polluants à l’avenir. Ainsi, cette approche servira de référence pour de futures explorations.
Co-construction avec les parties prenantes
Faire de la science une source adaptée à la prise de décision est un élément indissociable du projet PREVENT. Grâce à la coordination entre les travaux en sciences et en sciences sociales, PREVENT est en mesure de fournir des scénarios socio-économiques et des trajectoires futures, nécessaires pour éclairer la prise de décision et la construction des législations.
Le projet prévoit également des rencontres avec les parties prenantes (administrations publiques, ONGs, industries, …) à travers le forum des parties prenantes PREVENT. Ces échanges permettront la co-construction de livrables scientifiques répondant aux besoins des acteurs de la prise de décision, tout en alimentant un lien continu entre recherche académique et parties prenantes.