Effets combinés de la température et des herbicides sur les processus physiologiques du phytoplancton

Chalifour, Annie (2014). « Effets combinés de la température et des herbicides sur les processus physiologiques du phytoplancton » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

On retrouve dans les cours d'eau une panoplie de contaminants pouvant avoir des effets néfastes sur les organismes qui y vivent. Parmi ceux-ci, les herbicides sont particulièrement présents en raison de leur grande utilisation à l'échelle de la planète et de leur grande mobilité dans les sols. Or, les herbicides sont appliqués à différents moments de l'année et peuvent être lessivés vers des eaux qui ont différentes températures. Les herbicides n'étant pas spécifiques aux plantes qu'ils visent à inhiber, ils peuvent affecter les organismes autotrophes aquatiques, notamment les espèces de phytoplancton (algues et cyanobactéries). Cette thèse s'intéresse donc à l'effet combiné de la température et des herbicides sur les algues et les cyanobactéries. Les résultats ont été obtenus à partir d'expériences effectuées en laboratoire en utilisant plusieurs espèces d'algues et de cyanobactéries. Dans un premier temps, une algue verte (Scenedesmus obliquus), une diatomée (Navicula pelliculosa) et deux souches de cyanobactéries (Microcystis aeruginosa) ont été acclimatées à trois températures (10, 15 et 25°C) et soumises à cinq concentrations d'atrazine (0, 0,01, 0,05, 0,1 et 0,15 µM). Les résultats obtenus ont permis de démontrer que la toxicité de l'atrazine sur la photosynthèse était plus élevée à faible température qu'à la température optimale de croissance pour l'algue verte et les cyanobactéries. Par contre, l'algue diatomée avait la même sensibilité à l'atrazine à toutes les températures étudiées. Des modifications physiologiques liées à l'acclimatation à la faible température chez les différentes espèces, comme des changements au niveau des pigments, ont augmenté l'inhibition de la photosynthèse par l'atrazine. Chez la diatomée toutefois, des caractéristiques propres à ce groupe d'algue leur permettant de faire face au stress lumineux lui ont conféré une plus grande tolérance à l'atrazine et ce, à toutes les températures étudiées. Les caractéristiques physiologiques modifiées par la température et les herbicides ont ensuite été étudiées plus en profondeur chez l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii. Celle-ci a donc été acclimatée à 8, 15 et 25°C et soumise à deux concentrations de norflurazon (1,25 et 2,5 µM) et une concentration de fluridone (1,25 µM). Les résultats obtenus ont montré que le norflurazon avait beaucoup plus d'effet à 15°C qu'à 25°C, inhibant notamment complètement la photosynthèse et la synthèse de la P-carotène à 15°C, mais que les deux herbicides n'avaient aucun effet à 8°C. Une augmentation dans le contenu en pigments photoprotecteurs, dans les enzymes de détoxification des ROS et un profil d'acide gras particulier peuvent expliquer cette absence d'effet à 8°C. Enfin, la capacité de S. obliquus et deux souches de M. aeruginosa à s'acclimater à la présence d'atrazine et de glyphosate a été étudiée en exposant ces microorganismes à une concentration de 0,1 µM d'atrazine et 180 µM de glyphosate pendant 30 jours. Bien que le taux de croissance ait été augmenté jusqu'au niveau des cellules non exposées aux herbicides après 15 à 30 jours, cette acclimatation n'a pas permis d'augmenter l'EC50 des espèces acclimatées par rapport aux cultures non-acclimatées. Une diminution d'atrazine dans le milieu après 6 jours d'exposition à 0,01 µM n'a pas été observée, mais une diminution notable du glyphosate après 6 jours d'exposition à 1 µM a été mesurée en présence des cyanobactéries. Ces expériences démontrent que la toxicité des herbicides dépend bien de la température à laquelle les microorganismes autotrophes sont acclimatés, mais aussi que cette interaction dépend du mode d'action des herbicides et des caractéristiques physiologiques des organismes étudiés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Acclimatation, photosynthèse, pigments, stress oxydatif, acides gras, dégradation

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Juneau, Philippe
Mots-clés ou Sujets: Herbicides. Toxicité, Herbicides. Effets physiologiques, Température. Effets physiologiques, Algues. Croissance, Algues vertes, Cyanobactéries, Acclimatation, Photosynthèse
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 18 juin 2015 12:08
Dernière modification: 18 juin 2015 12:08
Adresse URL : http://www.archipel.uqam.ca/id/eprint/7038

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