Du laboratoire aux écosystèmes : étude des effets de pesticides sur les organismes du biofilm par une approche multi-échelle

Malbezin, Laura ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4544-7952 (2025). Du laboratoire aux écosystèmes : étude des effets de pesticides sur les organismes du biofilm par une approche multi-échelle Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 376 p.

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Résumé

L’exploitation du territoire, notamment par l’agriculture, engendre des perturbations physiques et chimiques des milieux terrestres et aquatiques. Entre autres, les activités agricoles entraînent une contamination des eaux de surface par les pesticides. Ces composés peuvent affecter les communautés microbiennes, comme le biofilm périphytique, maillon clé à la base des réseaux trophiques des cours d’eau. Ces travaux de thèse examinent les effets des pesticides sur les organismes du biofilm via une approche multi-échelle, de l’étude en laboratoire de monocultures d’organismes photosynthétiques à l’analyse in situ de communautés naturelles de microorganismes. Le chapitre 1, par une revue de littérature, établit le cadre conceptuel et scientifique de cette thèse. Le chapitre 2 révèle que l'atrazine et le S-métolachlore affectent la photosynthèse et les profils lipidiques d'organismes photosynthétiques (algue verte, diatomée, cyanobactéries) en monoculture, avec des réponses différentes selon l’espèce. Le chapitre 3 démontre qu’en coculture, cette différence de sensibilité entraîne une sélection des espèces les plus tolérantes (diatomée et cyanobactéries) au détriment de l’espèce la plus sensible (algue verte). De plus, les organismes répondent différemment aux herbicides en conditions de monoculture versus coculture, soulignant l'importance des interactions interspécifiques dans la modulation de la toxicité des contaminants. Le chapitre 4 poursuit l’approche multi-échelle en augmentant la complexité expérimentale, mettant en lumière des effets de l’atrazine et du S-métolachlore sur un biofilm de rivière cultivé en microcosme. Les résultats révèlent que l’exposition à l’atrazine entraîne des modifications de la fluorescence des organismes, et que l’exposition au Smétolachlore entraîne une diminution de certaines acides gras à très longues chaînes, cruciaux pour le maintien de la structure des membranes cellulaires. Enfin, le chapitre 5 met en évidence le rôle du biofilm comme intégrateur de la contamination par les pesticides. Le biofilm a accumulé plusieurs pesticides suivis, notamment le chlorpyrifos, qui était peu détecté (inférieur à 1%) dans les échantillons d’eau. Le biofilm apparaît comme un outil pertinent et complémentaire aux mesures d’eau dans le cadre des réseaux de suivi de la contamination en pesticides dans les eaux de surface. Les analyses des communautés par métabarcoding ont révélé des différences entre les sites de zone sous pression agricole modérée et intense, particulièrement liées aux concentrations en nutriments et à la conductivité dans l’eau ainsi qu’à un effet spatial. Ces travaux soulignent l'importance d'intégrer les interactions interspécifiques dans les tests écotoxicologiques et d'utiliser des descripteurs multiples, tels que la lipidomique. L'approche multi-échelle offre une compréhension approfondie des pesticides sur les premiers maillons trophiques des écosystèmes aquatiques.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Lavoie, Isabelle
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Morin, Soizicet Comte, Jérôme
Mots-clés libres:	Biofilm périphytique; pesticides; monoculture; tests multi-spécifiques; lipidomique; acides gras; photosynthèse; bioaccumulation; biosurveillance; métabarcoding
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	27 janv. 2026 21:32
Dernière modification:	27 janv. 2026 21:32
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16812

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