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International audience; As primary producers, microalgae can be directly affected by herbicides. These organisms can also be impacted by other environmental elements such as the dissolved organic matter (DOM), that may also interact with pesticides. Indeed, MOD can affect pollutant transport, fate, biodegradation, bioavailability, and toxicity on organisms. Therefore, the present study aimed to investigate whether natural DOM influence the toxicity of three herbicides (irgarol (I), diuron (D) and S-metolachlor (S)), single and in mixture, on two marine microalgae, Chaetoceros calcitrans (Cc) and Tetraselmis suecica (Ts). After 6-day exposures to each herbicide (I0.05 and I0.5 µg.L-1; D0.05 and D0.5 µg.L-1; S0.5 and S5 µg.L-1) and to mixtures (M1: I0.05+D0.05+S0.5 and M2: I0.5+D0.5+S5), the effects of herbicides were assessed on growth (doubling time TD), photosynthetic yield (Yeff), reactive oxygen species presence and intracellular relative lipid content. For each condition, two sets of triplicates were run: one with natural DOM added to the culture media, another without DOM. Without DOM, I0.5 and M2 significantly affected almost all parameters with similar trends in both species: an increase of TD by more than twice (+125% and +129% for Cc and Ts respectively, at I0.5), a decrease of Yeff (approximately 30%) and a decrease of the relative lipid content. The M2 impacts observed in Cc were similar to the effects induced by irgarol at 0.5 µg.L-1, however a higher toxicity was shown for Ts (+167% for TD), suggesting a possible synergistic effect of mixture. When DOM was added in the culture media, significant effects were also observed with I0.5 and M2 conditions for both species: while the effects of I0.5 in TD of Cc were decreased (+101%), they were strongly enhanced for Ts (+178%), as were the effects of M2 (+298%). The presence of DOM decreased the herbicide toxicity for Cc whereas toxic effects were increased for Ts. These results may partly be due to the complexation between DOM and herbicides, leading to a lower bioavailability of herbicides. However, the difference in toxicity between the two species remains to be explained. Analysis of herbicide concentrations, dissolved organic carbon concentration and DOM, which are still ongoing, will help to improve the understanding of interactions between microalgae, herbicides and DOM. Finally, this study demonstrates the importance to consider DOM as a major factor possibly involved in toxicity modulation in the environment.

National audience; Les microalgues, en tant que producteurs primaires, sont à la base des réseaux trophiques aquatiques : elles peuvent donc être directement impactées par les herbicides. Dans l’environnement aquatique, la matière organique dissoute (MOD) peut également influencer les microalgues. La présente étude avait pour but d’étudier l’impact de la MOD naturelle (provenant du Bassin d’Arcachon) sur la toxicité de trois herbicides (irgarol (I), diuron (D) et S-métolachlore (S)), seuls et en mélange, pour deux micro-algues marines: Chaetoceros calcitrans (Cc) et Tetraselmis suecica (Ts), en cultures monospécifiques en laboratoire. Après une exposition de six jours à chaque herbicide (I0,05 et I0,5 µg.L-1; D0,05 et D0,5 µg.L-1; S0,5 et S5 µg.L-1) et à deux mélanges (M1: I0,05+D0,05+S0,5 et M2: I0,5+D0,5+S5), en présence ou non de MOD, les effets ont été évalués sur la croissance, l’efficacité photosynthétique, la quantité relative d’espèces réactives de l’oxygène et le contenu lipidique relatif. En l’absence de MOD, les conditions I0,5 et M2 ont significativement affecté les deux espèces : inhibition de la croissance et de l’efficacité photosynthétique et diminution du contenu lipidique relatif. Les impacts de M2 sur Cc ont été similaires aux effets induits par I0,5 ; en revanche pour Ts, la toxicité de M2 a été supérieure, suggérant une probable synergie entre les molécules. En présence de MOD, des effets significatifs de I0,5 et M2 ont également été observés sur les deux espèces : alors que les effets ont été amoindris en présence de MOD chez Cc, ils ont été amplifiés chez Ts. La présence de MOD naturelle a donc influencé la toxicité des herbicides de façon opposée chez les deux espèces. Ces résultats peuvent être expliqués partiellement par la complexation entre la MOD et les herbicides. En effet, des études ont montré que la MOD pouvait moduler la biodisponibilité des pesticides et des métaux selon la capacité des microalgues à pouvoir réaliser ou non de l’hétérotrophie (mécanisme favorisant la pénétration des molécules dans les cellules). Les variations de toxicité observées dans cette étude pourront être interprétées plus précisément avec les résultats des analyses chimiques en cours d’acquisition (MOD, herbicides et carbone organique dissous).

National audience; Le contexte de changement global pose des questions spécifiques aux milieux aquatiques du littoral Aquitain, liées aux répercussions des modifications climatiques sur les sources et le devenir des substances dissoutes d'origine naturelle (Matière Organique Dissoute, MOD) et anthropique (pesticides), ainsi que leurs impacts sur l'écosystème aquatique. Le projet COMPACT a pour objectif principal d'étudier l'impact écologique des pesticides sur les communautés micro-algales du Bassin d’Arcachon et de son principal tributaire (La Leyre) en fonction des assemblages d’espèces, des saisons et de la composition du milieu en MOD. Malgré la continuité entre écosystèmes aquatiques continentaux et littoraux, très peu d'études se sont attachées jusqu'ici à comparer les réponses des micro-algues dans ces deux écosystèmes. Les travaux relatifs à la réponse des micro-algues aux variations de conditions environnementales pouvant résulter du changement climatique, et notamment à des variations de qualité/quantité de MOD ou pesticides, traitent généralement de conditions d’exposition à des facteurs seuls, souvent dans le cadre de tests standardisés, monospécifiques. Il découle de ces approches mono-facteur et mono-espèce un manque flagrant de réalisme écologique, principalement dû à la difficulté de prendre en compte la multiplicité des facteurs abiotiques et biotiques impliqués, de manière directe et indirecte. Les approches d’écotoxicologie des communautés visent à répondre en partie à ce besoin croissant. Les interactions complexes entre organismes vivants, MOD et contaminants, dans des écosystèmes aquatiques très différents (dulçaquicole versus marin), compliquent la prévision des effets toxiques combinés sur le biote. Selon leur nature, et/ou leur intensité, ces déterminants environnementaux peuvent, d'une part, modifier le comportement et la biodisponibilité des substances chimiques organiques et, d'autre part, produire des effets divergents sur les organismes aquatiques. Dans un contexte de multi-stress, la combinaison de ces facteurs est susceptible de provoquer des effets écotoxicologiques imprévus sur les communautés micro-algales, que le projet COMPACT se propose d'explorer. Ce projet propose une approche pluridisciplinaire originale, couplant chimie, écotoxicologie et biologie, dans le but d’améliorer la compréhension des mécanismes d’interactions MOD/pesticides. Cette approche permettra de faire le lien entre la présence de MOD et de contaminants, et l’impact toxique sur les communautés de micro-algues qui forment la base des réseaux trophiques en milieu aquatique. En plus de la description des réponses structurelles (taxonomie, proportion des différents groupes algaux, quantité de chlorophylle) et fonctionnelles (activité photosynthétique) dans ces communautés aquatiques profondément différentes (mais rarement comparées), ce projet vise à produire des connaissances sur les réponses des micro-algues à des conditions d’exposition chimique complexes, en intégrant les phénomènes d’interaction MOD/pesticides. Cette étude permettra donc de mieux comprendre les effets des pesticides sur les communautés naturelles de micro-algues au sein d’un continuum eau douce / eau marine, tout en tenant compte des interactions chimiques entre contaminants et matière organique. Les expérimentations mises en oeuvre permettront de déterminer si les pesticides ont un effet sur les communautés, et si cet effet est influencé par la présence et le type de matière organique. Les réponses des communautés seront comparées selon les saisons et leur site d’origine, afin de déterminer si la sensibilité des espèces considérées diffère selon l’environnement d’origine des communautés.