[WP2] Lancement de la première expérimentation chronique testant les effets du lithium et du changement climatique sur les hauts niveaux trophiques marins, menée à Palavas-les-Flots (MARBEC)

Mélissa a rejoint le projet PREVENT en 2025 après avoir obtenu un master en Sciences de la mer.
Son travail dans PREVENT consiste en l’élaboration et la réalisation d’expérimentations aigües et chroniques sur un poisson modèle, le medaka marin (Oryzias melastigma). Ses recherches produiront les données nécessaires au développement des modèles utilisés dans le projet.

Quand on parle du changement global, on pense surtout au changement climatique mais pas forcément à ses conséquences comme la forte diminution de phytoplancton, qui constitue la base des chaines trophiques marines. En plus de ces perturbations, les écosystèmes marins sont exposés à de multiples perturbations d’origine anthropique, dont les impacts restent encore partiellement caractérisés. À la contamination par les polluants dits « historiques » s’ajoute aujourd’hui l’émergence de nouveaux contaminants, notamment ceux liés à la transition énergétique comme le lithium. Les effets de ces substances sur les organismes marins restent encore peu documentés, et constituent un enjeu majeur pour l’anticipation de leurs impacts futurs sur les océans.

C’est dans ce contexte qu’une expérimentation chronique testant les effets du lithium et du changement climatique sur les hauts niveaux trophiques marins est actuellement menée à la Plateforme Expérimentale Marine de Palavas (PEMP/MARBEC) dans le cadre du projet PREVENT.

🤔 Pourquoi cette expérimentation ?

L’expérimentation mise en place à Palavas-les-Flots vise à étudier et caractériser les réponses biologiques et physiologiques d’organismes marins soumis à différentes perturbations environnementales. Plus précisément, l’objectif est d’évaluer les effets d’une exposition chronique au lithium ainsi que les effets d’une restriction alimentaire.

L’ensemble des données recueillies grâce à cette expérimentation permettra d’alimenter les modèles développés dans le projet afin de construire des scénarios futurs et des projections environnementales. Ceci constitue une base de connaissances essentielle pour anticiper les impacts à long terme et accompagner le développement de potentielles réglementations relatives à la pollution des milieux marins.

🔎 Que cherche-t-on à observer ?

L’objectif principal est de caractériser les réponses biologiques et physiologiques des organismes exposés et de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux effets observés.

On s’intéresse notamment :

  • Aux différentes voies d’entrée du lithium et à leurs impacts chez les poissons marins,
  • Aux effets cumulés de ces voies d’exposition,
  • À l’impact d’une restriction alimentaire.

Et à leurs conséquences sur la croissance, la reproduction et la physiologie des poissons marins.

🔬 Mise en place de l’expérimentation

Deux voies principales d’exposition au lithium seront étudiées :

  • Une exposition directe via le milieu (exposition aqueuse),
  • Une exposition indirecte via l’alimentation (exposition trophique)

Un traitement combinant ces deux voies est également mis en place. Une condition contrôle (témoin non-exposé), en parallèle d’une condition de restriction alimentaire sont également réalisées. Les concentrations d’exposition au lithium utilisées sont proches de celles déjà mesurées dans certains environnements pollués, que ce soit dans l’eau ou chez des organismes de niveaux trophiques inférieurs.

L’organisme étudié pour l’expérimentation chronique est le medaka marin (Oryzias melastigma). L’exposition s’étend sur l’ensemble du cycle de vie du poisson, soit une durée de 4,5 mois. Les individus seront exposés des premiers stades larvaires jusqu’au stade adulte reproducteur confirmé.

Au total, les poissons sont répartis selon 8 conditions expérimentales, chacune déclinée en 4 réplicas de 30 individus.

📏 Suivi et mesures réalisées

Tout au long des 4,5 mois d’expérimentation, un suivi est assuré avec la réalisation de différentes observations, mesures, prélèvements et tests :

  • Un suivi quotidien de la mortalité
  • Une biométrie mensuelle (sexage et mesure de la longueur et du poids des individus)
  • Un prélèvement mensuel d’individus (mesure de la bioaccumulation du lithium dans les tissus des individus exposés)
  • Un suivi hebdomadaire de la reproduction à partir des premières pontes
  • Des tests sur la descendance (F1)
  • Des tests comportementaux en fin d’exposition (test Novel Tank, pour évaluer l’anxiété et test Z-maze, pour évaluer les capacités exploratoires)
  • Un prélèvement d’individus en fin d’exposition (physiologie, bioaccumulation…)

▶ Et après?

Cette expérimentation constitue une première étape clé pour la production de données intégratives au sein du projet PREVENT. Les résultats obtenus alimenteront les prochaines phases de modélisation et feront l’objet de futurs articles pour vous tenir informés de l’avancée du projet.