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1. Contamination de la chaîne alimentaire (STE)

1.1 Contamination

On définit un contaminant comme étant une substance potentiellement nuisible pour les organismes qui peuplent un écosystème. Les substances concernées peuvent être d'origine organique ou inorganique, elles peuvent être des microorganismes ou même des substances radioactives. Elles peuvent contaminer le sol, l'air ou l'eau et voyager sur de grandes distances par le biais du vent ou par la voie des cours d'eau, du ruissellement ou via la nappe phréatique. Elles peuvent être absorbées par les organismes par contact direct, par la respiration, par l'alimentation ou même parfois, par la seule présence au mauvais endroit au mauvais moment lorsqu'il s'agit de substances radioactives émettant des rayonnements potentiellement dangereux.  

1.2 Écotoxicologie

L'écotoxicologie, c'est l'étude des impacts liés à la contamination d'un milieu sur les organismes et les écosystèmes. Ainsi, la dangerosité d'un contaminant dépend évidement de sa concentration, mais aussi de l'organisme atteint, de sa capacité à éliminer un contaminant de son métabolisme et de la durée de l'exposition. Ainsi, certaines substances sont dangereuses pour certains organismes sans l'être pour d'autres. 


On appelle seuil de toxicité la concentration minimale à laquelle on perçoit les effets néfastes de la contamination sur l'organisme. Ces effets ne sont pas nécessairement permanent par contre. Ils dépendent de la capacité de l'organisme à éliminer la substance. On appelle dose létale la concentration minimale pour mener à la mort de l'organisme. 

À titre d'exemple de la distinction entre le seuil de toxicité et la dose létale, on peut penser à un phénomène connu par les plongeurs qu'on appelle l'ivresse des profondeur. Ainsi, lorsque le plongeur atteint de plus grande profondeur, la pression augmente et la quantité d'azote atmosphérique dissous dans le sang augmente avec elle. Les effets ressentis dépendent de la profondeur atteinte. Ainsi, la concentration en azote atteint le seuil de toxicité entre 10 et 30 m de profondeur, mais il faut plonger à une centaine de mètres pour atteindre la dose létale. Évidement, les plongeurs en grande profondeur ont un équipement adapté pour faire face à de telles pressions, et ce, bien avant d'atteindre 100 mètres de profondeur. 

Profondeur (m) Effets ressentis
10-30Euphorie
30-50Problème de mémoire, capacité de raisonnement affectée, confiance en soi excessive, hilarité, difficulté à faire des calculs. 
50-70Somnolence, hallucination, hystérie, angoisse, perte du jugement.
70-90Perte de dextérité, détérioration des capacités intellectuelles, confusion
90-100Perte de connaissance, mort. 

1.2.1 Bioaccumulation 

On parle de bioaccumulation lorsqu'un organisme absorbe un contaminant et, faute d'être en mesure de l'éliminer assez rapidement, l'accumule dans ses tissus. La bioaccumulation peut se faire par contact direct ou via l'alimentation d'un organisme. Ainsi, l'une des causes du déclin de la population mondiale de béluga serait la bioaccumulation de produits organiques persistants (POP) et de métaux lourds. Ainsi, en étudiant les carcasses de bélugas, on dénote un grand nombre de cancers, de malformations et d'infections causés par cette contamination. On distingue deux types de bioaccumulation, soit la bioconcentration et la bioamplification. 

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1.2.2 Bioconcentration 

Certains organismes aquatiques filtrent l’eau pour s’alimenter. C’est le cas notamment des moules et des huitres. Ces espèces accumulent donc une quantité importante de contaminants dont la concentration est supérieure à celle de leur milieu. Ce phénomène, c’est ce qu’on appelle la bioconcentration. La consommation de ces espèces peut constituer un problème lorsqu’elles ont été pêchées dans des eaux contaminées et celles qui sont consommées proviennent donc habituellement d’élevage dans des bassins contrôlés. Ce n'est donc pas via l'alimentation que le contaminant s'accumule, mais via le contact direct avec son milieu (respiration ou autre).

1.2.3 Bioamplification

La bioamplification est directement liée à l'alimentation de l'organisme. Comme on l’a vu, la quantité d’énergie disponible via l’alimentation diminue d’un niveau trophique à l’autre. On peut donc en déduire que pour avoir une quantité d’énergie suffisante pour se mouvoir, pour se reproduire et pour assurer ses fonctions vitales, un prédateur doit consommer une grande quantité de proies. Le lapin mange donc beaucoup de salade et le renard mange beaucoup de lapins. Or, si la salade est faiblement contaminée, le lapin accumulera l’ensemble des contaminants des feuilles de salades. Incapable de les éliminer, il conservera les contaminants dans ses tissus. Les loups accumuleront alors l’ensemble des contaminants des lapins. D’un niveau trophique à l’autre, on remarque donc que la concentration des contaminants augmente. On appelle ce phénomène la bioamplification. Pour l’homme, elle est particulièrement problématique lorsqu’elle concerne les milieux aquatiques. En effet, c'est dans ces écosystèmes que l’homme consomme davantage de consommateur de deuxième ou même de troisième ordre et c’est précisément dans ces organismes que la bioamplification cause des concentrations potentiellement toxiques pour l’homme, notamment en ce qui a trait aux POP et aux métaux lourds.

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