New insights into the ecology of a key ecosystem engineer, the blue mussel Mytilus edulis, in an era of global change : focus on the effects of plastic leachate pollution
Nouvelles perspectives sur l'écologie d'une espèce clé de l'écosystème, la moule bleue Mytilus edulis, à l'ère du changement global : focus sur les effets de la pollution par les lixiviats de plastiques
- Moule marine
- Contaminant
- Écotoxicologie
- Écologie intertidale
- Microplastique
- Espèce ingénieure
- Mytilus edulis
- Produit de lixiviation
- Microplastiques
- Écotoxicologie
- Écologie de la zone intertidale
- Espèces clés de voûte
- Biodiversité marine
- Indicateurs biologiques
- Chimiotaxie
- Marine mussel
- Contaminant
- Ecotoxicology
- Intertidal ecology
- Microplastic
- Engineer species
- Langue : Anglais
- Discipline : Biologie de l'environnement, des organismes, des populations, écologie - LOG
- Identifiant : 2024ULILR002
- Type de thèse : Doctorat
- Date de soutenance : 25/01/2024
Résumé en langue originale
La problématique de la pollution plastique constitue une préoccupation majeure de notre temps. Alors que les recherches sur les microplastiques sont actuellement florissantes, l'étude du cocktail de composés chimiques qui leur sont associés, incluant des additifs intégrés lors de la fabrication des plastiques pour améliorer leurs performances, ainsi que des contaminants environnementaux adsorbés à leur surface, demeure peu explorée. Cependant, cette menace chimique peut s'avérer particulièrement sérieuse lorsqu'elle impacte des espèces clefs. L'objectif de cette thèse était d'évaluer les effets des lixiviats de microplastiques sur une espèce marine d'importance économique et écologique majeure, clef des écosystemes intertidaux, la moule commune, Mytilus edulis, dans l'écosystème de la Manche-Est. Tout d'abord, un état de l'art des efforts de recherche et de leurs disparités en matière d'impact du plastique sur les moules marines a été dressé. Par la suite, des expérimentations en laboratoire ont permis de montrer l'impact des lixiviats de plastique sur (i) la survie des moules à un stress thermique à l'emersion, (ii) leur capacité chimiotactique et chimiocinétique, (iii) leurs réponses collectives anti-prédateurs au crabe Hemigrapsus sanguineus, (iv) la dynamique saisonnière de leur agrégation liée à leur stade de reproduction, (v) ainsi que sur leur respiration. Ces résultats mettent également en lumière l'interaction complexe entre les plastiques utilisés, les conditions environnementales et les caractéristiques propres à l'organisme qui peuvent influencer la toxicité des lixiviats pour les moules. Ces effets néfastes engendrés par les lixiviats de plastiques sont particulièrement préoccupants en raison du rôle clef de la moule en tant qu'espèce ingénieure. En altérant la santé des moulières, les lixiviats de plastiques pourraient déclencher des effets en cascade ayant des répercussions sur la biodiversité associée et les nombreux services écologiques et économiques qu'elles fournissent.
Résumé traduit
The massive contamination of the environment by plastics is an increasing global scientific and societal concern. While research on microplastics is currently flourishing, the study of their leachates, i.e. the cocktail of chemicals that may have been added during the manufacture process to enhance plastic performances, or environmental contaminant adsorbed during their life cycle, remains relatively unexplored. However, plastic leachates have the potential to cause detrimental effects, which becomes especially serious when they impact key species. The objectives of this thesis were to assess the effects of microplastic leachates on a marine species of major economic and ecological importance, the mussel Mytilus edulis within the Eastern English Channel ecosystem. First, a state-of art of the research efforts and their disparities in plastic impact on marine mussels was established. Then, in laboratory experiments, we showed that plastic leachates from virgin or beached pellets impaired (i) the survival of mussels after an emersion heat stress, (ii) the small mussel chemotactic and chemokinetic behaviours, (iii) the mussel collective anti-predator behaviour to the crab Hemigrapsus sanguineus, (iv) the mussel seasonal aggregation dynamics linked to its reproductive stages, and (v) the mussel respiration rate. These results also highlight the complex interaction between the plastics used, the environmental conditions, and the organism-specific characteristics that can influence the leachate toxicity in mussels. Given the key role of mussels as ecosystem engineers, these impacts could have larger-scales consequences. By altering the health of mussel beds, plastic leachates could trigger cascading effects with repercussions on associated biodiversity and the numerous ecological and economic services they provide.
- Directeur(s) de thèse : Seuront, Laurent - Gaudron, Sylvie Marylène
- Président de jury : Cachot, Jérôme
- Membre(s) de jury : Williams, Gray A. - Richard, Marion - Nicastro, Katy R.
- Rapporteur(s) : Cachot, Jérôme - McQuaid, Christopher
- Laboratoire : Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences (LOG)
- École doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
AUTEUR
- Uguen, Marine