3.8. Bioamplification ou biomagnification
Dans la chaîne alimentaire, les consommateurs du rang
élevé présentent des concentrations plus
élevée que ceux des niveaux qui les précédent. Plus
le composé toxique est stable, plus il est lipophile et plus la
chaîne alimentaire est longue, plus importantes seront les teneurs en
bout de chaîne.
Ce phénomène d'amplification le long de la
chaîne trophique appelé la « biomagnification » (ou
bioamplification) est caractérisée par le facteur de transfert
(FT) :
FT = X1/X0 ; X1 : niveau trophique supérieur ; X0 :
niveau trophique inférieur.
FT dépend de ce qui est absorbé par l'organisme en
fonction du : i) Poids de l'organisme et
ii) Niveau de contamination des proies. Cela définit la
capacité de l'organisme à excréter une
partie du polluant, qui intervient sur FT. Alors on aura : FT=
a.f/m.k ; d'où a et k : capacitéd'excrétion ; f
: taux et m : masse.
Exemple : Si FT = 1 ; dans ce cas, la substance n'est
pas biodégradable. On a donc un
transfert équivalent d'un
niveau trophique X0 et X1. Si FT > 1 ; il y a bioamplification dans
la
chaîne trophique. Si FT< 1 ; la capacité
d'excrétion de l'animal (k) est grande. Il y a donc une
diminution de
la substance le long de la chaîne trophique. C'est le cas
rencontré le plus
souvent (Le Bras, 2007). La biomagnification est
définie comme l'accumulation du polluant
dans un organisme
prédateur à partir de sa proie. On a alors : FM =
concentration dans le
prédateur / concentration dans la
proie. Ainsi la bioaccumulation = bioconcentration
+
biomagnification.
3.9. La Bioévaluation
C'est une méthode de surveillance de l'environnement qui
a pour objectif d'évaluer le vivant et de déceler objectivement
d'éventuelles modifications. On distingue:
- Les indicateurs biologiques (bioaccumulateur, Biomarqueur),
- Les indicateurs écologiques (IE).
Figure 17 : schéma d'évaluation biologique Source
: Perez, 2007.
3.10. Indicateurs biologiques de la qualité des
milieux terrestres
Le sol est un milieu particulier réunissant un grand
nombre d'organismes vivants. Ces organismes possèdent tous les
caractéristiques génétiques uniques et appartiennent
à des niveaux trophiques différents. Ils remplissent des
fonctions essentielles (Bispo et al., 2009). Le sol est une ressource
essentielle pour les sociétés humaines et les
écosystèmes. Ces ressources malheureusement sont soumises
à des pressions de plus en plus importantes (production agricole,
développement urbain, invasions acridiennes etc.). Par ailleurs, le sol
n'étant pas une ressource renouvelable ; il est nécessaire d'en
assurer la protection afin de permettre le développement des
sociétés. L'intérêt de la composante biologique du
sol repose sur les fonctions dont il assure : i) la formation et l'entretien de
la structure des sols (la rétention en eau, la compaction) ; ii) la
décomposition, la transformation et le transport de la matière
organique ; iii) La dégradation des polluants organiques et
métalliques du sol (fonction de filtre et du réacteur biologique)
; iv) le fonctionnement global des écosystèmes (symbiose
racinaires) ; v) l'émission, séquestration de gaz à effet
de serre. Ces fonctions sont réalisées par une multitude
d'organismes interdépendants. Une perturbation à un niveau peut
engendrer des dommages à d'autres niveaux. Les recherches sur les
composantes biologiques des sols et le développement des bioindicateurs
sont nécessaires pour compléter les outils disponibles et
renseigner sur les modifications et/ou altérations les
écosystèmes terrestres (Bispo et al, 2009).
3.10.1. Les invertébrés indicateurs de la
qualité des milieux terrestres
Les invertébrés terrestres constituent un
groupe d'animaux mieux adaptés au sol. Certains d'entre eux assurent la
reproduction des végétaux par la pollinisation des plants
à fleurs, certains sont herbivores et ont un impact sur la formation de
la biomasse et la survie des plantes. D'autres ont un rôle important dans
la régulation des populations d'animaux, soit comme ravageurs soit comme
prédateurs. Par ailleurs, les invertébrés sont une
importante source de nourriture à de nombreux amphibiens et reptiles,
aux oiseaux et à certains mammifères (Colin, 2002). Parmi les
invertébrés terrestres, un certain nombre de groupes taxonomiques
au fort pouvoir de bioaccumulation sont énumérés.
- Les Annélides
Ces invertébrés sont utilisés comme
bioaccumulateurs de pollution des sols par les composés de
synthèse.
Les annélides jouent un rôle important dans la
structure et les fonctions du sol et leur relative sensibilité aux
pesticides a fortement contribué à faire de ces organismes le
point d'entrée des études d'écotoxicité des
pesticides et autres substances chimiques pour les micro-organismes du sol.
L'absence de cuticule, qui favorise l'absorption d'épidermiques des
substances, la faible expression d'enzymes de détoxication telles que
les mono oxygénases à cytochrome P450 font des vers de terre des
organismes potentiellement vulnérable à la présence des
pesticides dans le sol. Les vers de terre font partie des organismes inclus
dans le groupe taxonomique des essais d'écotoxicité du point de
vue réglementaire pour les produits phytopharmaceutiques (Directives
91/41/EC, 2004).
- Les Crustacés isopodes
Les Crustacés isopodes comme les cloportes ainsi que les
gastéropodes pulmonés sont aussi des bioaccumulateurs performants
de la pollution des sols.
- Les acariens
Les acariens sont les Arachnides les plus
représentés dans le sol. Ils occupent principalement les premiers
centimètres des sols. Il existe aussi des espèces des strates
profondes. Ils ont une importance particulière dans la vie des sols. On
rencontre deux ordres principaux dans le sol :
- Les Oribatidés ou (Cryptostigmates)
Ils sont essentiellement saprophages et se nourrissent
principalement de matières organiques en décomposition et jouent
un rôle fondamental dans son recyclage. Leur présence est un
excellent indicateur de la fertilité du sol.
- Les Gamasides
Les Gamasides sont plus polyphages et notamment
prédateurs d'autres arthropodes (ex : les phytoseides) et des petits
vers. Tout comme les phytoseides, les Gamasides sont sensibles aux produits
chimiques (pesticides) (Alter-Agri, 2004).
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