Caractérisation du phytoplancton de deux systèmes limniques vis-à-vis d'un herbicide inhibiteur de la photosynthèse La méthode PICT ( Pollution-Induced Community Tolerance) : application et signification

Abstract
La méthode PICT (Pollution-Induced Community Tolerance) a été initialement proposée par Blank et al. (1988) afin de caractériser un écosystème aquatique soumis à un polluant suspecté. Le concept du PICT est fondé sur le fait qu'une communauté algale présente différents «composants» ayant une sensibilité variable vis-à-vis du xénobiotique étudié. Ainsi, les organismes les plus sensibles, exposés à une concentration et pendant une durée suffisantes au toxique, ne sont plus concurrentiels et sont remplacés par des organismes plus tolérants. La communauté présente alors une tolérance supérieure vis-à-vis du polluant ou du type de polluant étudié, en comparaison à une communauté similaire n'ayant pas connu de pression de sélection par le toxique. En conciliant deux approches méthodologiques complémentaires (un test global rapide de réponse physiologique et une étude précise des peuplements de la communauté), il est possible de comparer des communautés selon leur tolérance plus ou moins induite par le polluant étudié. Cette méthode a été appliquée à la comparaison de deux systèmes limniques très différents : le lac Léman (Haute-Savoie), mésotrophe, peu pollué par les herbicides inhibiteurs du Photosystème II (P.S. II) et la retenue de Villaumur (Ille-et-Vilaine), très eutrophe et polluée par ce type d'herbicides. Les deux plans d'eau semblent effectivement présenter des communautés phytoplanctoniques différentes, du point de vue structure des peuplements et tolérance à l'Atrazine. Afin de confirmer cette sélection de la communauté phytoplanctonique par les herbicides inhibiteurs du PS. II présents dans la retenue de Villaumur, nous avons étudié expérimentalement l'effet des polluants sur la structure d'une communauté phytoplanctonique provenant du plan d'eau le moins pollué (Léman) : une série de microcosmes était contaminée par de l'eau filtrée du plan d'eau le plus pollué (Villaumur) alors qu'une autre série était contaminée par de l'Atrazine (10 µg/l). Certaines espèces d'algues tolérantes ont été sélectionnées dans les deux types de microcosmes contaminés, après trois semaines de traitement. Enfin, une comparaison expérimentale de l'effet de l'Atrazine sur deux souches d'une même espèce isolées de chaque plan d'eau (calcul et comparaison de CE50), suggère une probable sélection au niveau génotypique par les herbicides inhibiteurs de la photosynthèse. La méthode PICT présente un intérêt indéniable comme indice de pollution spécifique d'un plan d'eau. Notre approche expérimentale a bien mis en évidence l'effet sélection des communautés par les polluants, mais les premiers résultats de mesures in situ montrent que pour valider cette méthode, il est nécessaire de poursuivre l'amélioration du protocole et de l'appliquer sur des systèmes variés, contrôlés et/ou connus. Pollution-Induced Community Tolerance (PICT) was first proposed by Blanck et al. (1988) as an ecotoxicological tool for use in advanced hazard assessment of toxicants. This method can be used to retrospectively detect the impact of toxicants in polluted ecosystems. PICT is based on the idea that the toxicant exerts a selection pressure when exposure reaches a certain level for a sufficient period of time. Since organisms vary in their resistance to toxicants, this selection pressure will exclude the sensitive organisms which will be replaced by more resistant ones. The result is a community with an increased tolerance to these toxicants compared to one which had previously not been affected by them. This difference in resistance between the unselected and the selected communities can be detected by comparison of results from short-term physiological tests performed on the respective communities and comparison of each community structure (taxonomy). We used this method to compare the lake Geneva (Haute-Savoie), a mesotrophic lake with low herbicide pollution, and the Villaumur barrage (Ille-et-Vilaine) which is very eutrophic and highly polluted by herbicides inhibiting PS II. The structure of the phytoplanktonic community of these lirnnic Systems is very different, and their response to short-term physiological tests seems to be different too. To confirm this selection result, we carried out an experimental study the purpose of which was to test the effect of herbicides present in the water at Villaumur on the structure of the phytoplankton community of lake Geneva. For this, one range of microcosms was contaminated with water filtered from the Villaumur barrage and another contaminated with a known concentration of atrazine (10 µg/L). Some tolerant algae species were selected in both ranges of microcosms after three weeks of treatment. We also compared the effects of atrazine on growth of strains isolated from each System. The results suggest that the tolerance increase in the population could also be due to selection of resistant genotypes. PICT a biological marker of undeniable interest in specific pollution studies in lakes. Our experimental approaches showed the effect of selection pressure on phytoplanktonic communities by toxicants, but the first in situ results indicate that the protocol needs to be improved to validate...