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Sujet de thèse au LOG ouvert à candidature 2020

par Valérie PLOUVIN - publié le

Le sujet ci-dessous est susceptible d’être financé à l’automne 2020.
Les candidats intéressés peuvent contacter les encadrants.

Université de rattachement : Université de Lille (Sciences de la Terre)
Ecole doctorale : ED 104 SMRE

Titre : Impact des exsudats de plastiques sur la faune benthique estuarienne et littorale : approche par le comportement et la respiration

Résumé :
Le projet de thèse s’intègre dans un projet global orientés vers les conséquences écologiques des débris plastiques présents sur le littoral de la Région Hauts-de-France, i.e. le projet PLASMA soumis à l’AFB. Les plastiques qui s’accumulent dans l’écosystème marin sont un problème majeur pour la biodiversité. En effet, les micro- plastiques peuvent être ingérés par les organismes vivants pélagiques. Toutefois, la majorité des plastiques sédimentent et restent emprisonnés dans le sédiment, qu’il soit sableux ou vaseux. Les zones côtières littorales ainsi que les estuaires sont des zones privilégiées d’accumulation des plastiques. Elles sont en effet à l’interface terre-mer, les cours d’eau étant des vecteurs de plastiques depuis les métropoles urbaines vers les océans. Au delà de la modification physique de l’intégrité de l’habitat marin, les plastiques peuvent relarguer dans le milieu des contaminants toxiques soit intégrés lors de leur fabrication soit adsorbés lors de leur séjour dans le milieu naturel. Les exsudats de plastiques constituent une source majeure de micro-polluants qui sont une menace pour les organismes vivants.
A l’heure actuelle, l’évaluation de la qualité écologique dans le cadre de la DCSMM et de la DCE en ce qui concerne les débris plastiques ne prend en compte que la quantité de plastique accumulée dans le milieu. Or, il est urgent de considérer la toxicité et l’impact potentiel (i) sub-léthal et (ii) léthal sur la faune benthique. Pour cela, le projet de thèse se propose d’aborder les questions suivantes :
- Quels sont les contaminants chimiques contenus dans les exsudats des plastiques ? Dans quelles concentrations ? Il conviendra également de comprendre si les concentrations observées dans l’environnement sont potentiellement toxiques, mais aussi si les cocktails toxiques relargués sont plus toxiques que le contaminant seul.
- Quels sont les effets sub-léthaux des exsudats des plastiques ? Observe-t-on des différences entre les protozoaires (le foraminifère Haynesina germanica) et les métazoaires (le copépodes Euterpina acutifrons, l’annélide Arenicola marina et le bivalve Cerastoderma edule) ? Quelle est la réponse comportementale et métabolique (i.e. la respiration) de ces espèces ? Quelles sont les valeurs seuils à partir desquelles des effets sub-léthaux apparaissent ?
Pour répondre à ces questions, nous proposons un projet de recherche dans le périmètre du parc marin des estuaires picards et de la mer d’Opale. Répondre à ces questions permettra en outre d’élaborer un indice pour évaluer la qualité des zones littorales et estuariennes en fonction de la pollution par les plastiques. In fine, les résultats du projet de thèse seront une des métriques de l’indice « débris plastiques » qui sera développé dans le cadre du projet PLASMA.

Abstract :
This research is integrated into a global project aiming to understand the ecological consequences of plastic debris beached along the shores of the Hauts-de-France State. Beyond the direct and indirect effects of plastics such as entanglement of marine fauna and ingestion, the vast majority of plastics sink down and accumulate in the sediments. Intertidal ecosystems, including estuaries, are particularly prone to the accumulation of plastics from both terrestrial and marine origin. Plastics are also a more pernicious source of pollution through the variety of chemicals that leaks from them. These leachates are now considered one of the most critical sources of plastic pollution and a global threat for marine life, though this area of research remains largely untapped.
Noticeably, the assessment of the ecological quality of ecosystems in relation to plastics only relies on the quantity of plastics that accumulate in a given environment. In this context, it is urgent to assess the toxicity of plastic leachates and their potential sublethal and lethal impacts on benthic fauna. In this context, the PhD proposal aims at tacking the following questions :
- What are the chemicals that leach out from plastics ? What are their concentrations, and in what extent environmental concentrations are toxic to marine benthic fauna ?
- What are the sublethal effects of plastic leachates ? Do the responses to leachates differ across groups of organisms, for instance protozoan (the foraminifera Haynesina germanica) metazoans (the cepepod Euterpina acutifrons, the worm Arenicola marina et mollusc Cerastoderma edule) ? Do behavioural and metabolic responses consistent between and within species ? Do these effects appear beyond species-specific threshold concentrations ?
Tackling these questions ultimately aims at developing an index of quality of the intertidal zone of the Hauts-de-France State based on the extent and nature of plastic pollutions.

Directeur de thèse (LOG) : N. Spilmont
Co-Directeur de thèse (LOG) : L. Seuront
Co-encadrant (LOG) : V. Bouchet

Merci de prendre contact avec les 3 encadrants simultanément

Localisation du contrat : LOG UMR 8187 CNRS, Laboratoire d’Océanologie et Géosciences, 62930 Wimereux.