Etude des effets du cadmium sur les communautés de diatomées benthiques en microcosmes

/ Des études in situ récentes (Ivorra 2000; Gold 2002; Gomez and Licursi 2003; Morin et al. 2006) ont permis de décrire des effets, attribués aux métaux lourds, sur la structure des communautés diatomiques aussi bien que sur les individus. Cependant, des interactions entre contaminants (nutriments et métaux, par exemple) sont susceptibles de modifier la réponse des diatomées. C'est pourquoi une expérimentation en conditions contrôlées a été mise en place pour étudier les effets du cadmium dissous à différentes concentrations (respectivement 0, 10 et 100 µgCd/L dans les systèmes expérimentaux SE1, 2 et 3) sur l'accumulation métallique dans le biofilm et les assemblages diatomiques qui s'y développent. Les systèmes expérimentaux ont été inoculés avec des biofilms collectés sur la rivière Riou-Mort (Sud-Ouest de la France) et mis en circulation avec le courant d'eau dans les microcosmes. Des échantillons de biofilm, développé sur des lames de verre insérées dans les canaux, ont été collectés après 1, 2, 4 et 6 semaines d'exposition ; les paramètres suivants ont été déterminés : biomasse du biofilm (poids sec, matière sèche sans cendre), accumulation métallique (totale et intracellulaire), analyse qualitative et quantitative des assemblages diatomiques. L'accumulation en cadmium dans le biofilm est corrélée positivement aux concentrations en cadmium dissous dans les systèmes ainsi qu'à la durée d'exposition. La mise en place du biofilm est affectée par les concentrations élevées en cadmium : pour chaque stade de développement, l'installation de la biomasse et des diatomées est fortement freinée à des concentrations de 100µgCd/L, par rapport aux SE1 et 2. En termes de composition spécifique, on observe une différentiation marquée et très rapide des assemblages exposés à la plus forte concentration, dominées par l'espèce Nitzschia palea (Kützing) W.Smith. La structure des communautés des SE1 et 2 est d'abord proche de celle de l'inoculum et évolue vers une association dominée par Nitzschia palea, Eolimna minima (Grunow) Lange-Bertalot, Planothidium frequentissimum (Lange-Bertalot) Lange-Bertalot, Navicula gregaria et Nitzschia pusilla (Kützing) Grunow. Des abondances significatives de diatomées au frustule déformé sont énumérées dans les systèmes pollués SE2 et SE3. Lors de cette étude, un 4ème système expérimental a été exposé à 100µgCd/L de cadmium après 2 semaines en conditions non contaminées, afin de montrer l'effet protecteur de la matrice organique « mature » contre les effets délétères des métaux : réduction de l'accumulation de métal total et des effets négatifs sur l'acquisition de biomasse, sur la diversité, etc.