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Études
Déchets et Propreté
Ressources en eau et milieux aquatiques
TSM 5 2023 - Page(s) 83-100

Microplastiques dans l’eau, les sédiments et les organismes de la Garonne : bilan et perspectives

Microplastics in the water, sediments, and organisms of the Garonne watershed : status and perspectives

Résumé

L’omniprésence des microplastiques (MP) représente une nouvelle pression environnementale agissant sur les écosystèmes d’eau douce et une meilleure compréhension de la dynamique de cette pollution est nécessaire. Dans nos études portant sur le bassin versant de la Garonne (sud-ouest de la France), les changements spatiaux et temporels de la pollution en MP (gamme de taille allant de 700 μm à 5 mm) ont été analysés dans l’eau et le sédiment. De plus, la consommation de ces particules par les poissons et les macro-invertébrés a été quantifiée. La majorité des MP échantillonnés était composée de trois principaux types de polymères : le polyéthylène, le polystyrène et le polypropylène. La concentration de MP variait fortement à la fois dans l’espace et dans le temps en fonction de l’urbanisation et des conditions hydrologiques, respectivement. Des concentrations plus élevées avec des particules de MP plus petites ont été observées pendant les périodes estivales avec de plus faibles débits. Lors des épisodes de crue, la concentration de MP a globalement augmenté et cette augmentation était plus importante dans le site situé en aval de Toulouse. L’occurrence de la consommation de MP par les macro-invertébrés et les poissons a été démontrée et liée à des niches trophiques individuelles qui ont été quantifiées à l’aide d’analyses d’isotopes stables (δ13C et δ15N). La quantité de MP ingérés était différente entre les macro-invertébrés et les poissons et n’était pas directement corrélée à la pollution de MP dans l’eau et dans les sédiments. La contamination augmentait avec la taille des organismes et avait tendance à augmenter avec la position trophique des macro-invertébrés. Chez les poissons, l’origine des ressources consommées affectait significativement le nombre de MP ingérés. Ces résultats suggèrent l’absence de bioaccumulation des MP de cette gamme de taille et la prédominance d’une consommation directe, très probablement accidentelle. La quantification des risques induits par la pollution en MP dans les écosystèmes d’eau douce est désormais nécessaire, en appréhendant cette pollution comme une forme de stress multiple en raison du comportement particulier de ces particules, de leur toxicité intrinsèque et des interactions potentielles avec d’autres contaminants environnementaux.

Abstract

The ubiquity of microplastics (MP) represents a new environmental pressure acting on freshwater ecosystems and a better understanding of the dynamics of this pollution is needed. Here, the spatial and temporal variability of MP pollution (size range between 700 μm and 5 mm) in the Garonne watershed (South-West of France) was analyzed. The consumption of these MP by fish and macroinvertebrates was also quantified. The majority of MP sampled was composed by three main types of polymers: polyethylene, polystyrene and polypropylene. MP concentration varied greatly both between sites and between seasons, depending on urbanization and hydrological conditions, respectively. Higher MP concentrations composed of smaller particles were observed in summer when flow conditions were low. During flood episodes, the concentration of MP globally increased but this increase was higher in the site located downstream Toulouse. The occurrence of MP consumption by macroinvertebrates and fish was demonstrated and linked to individual trophic niches which were quantified using stable isotope analyses (δ13C and δ15N). MP contamination differed between macroinvertebrates and fish and was not directly correlated to MP pollution in the water and the sediment. MP contamination increased with organism size and tended to increase with trophic position for macroinvertebrates. In fishes, the origin of the consumed resources significantly affected MP contamination. These results suggest the absence of bioaccumulation of MP in the studied size range and the predominance of direct consumption, most likely accidental. The risks induced by MP pollution in freshwater ecosystems need to be further investigated and this pollution should be perceived as a form of multiple stress due to the particular behavior of these particles, their intrinsic toxicity and their potential interaction with other environmental contaminants.

Mots clés : microplastique, polymère, Fleuve, urbanisation, hydrologie, macro-invertébrés, poisson, niche trophique
Keywords : microplastics, polymer, river, urbanization, hydrology, macroinvetebrates, fish, trophic niche
https://doi.org/10.36904/tsm/202305083

1,2 UMR 5174 EDB (Laboratoire Évolution and Diversité Biologique), CNRS, Université Toulouse III Paul Sabatier, IRD, 118 Route de Narbonne, 31062, Toulouse, France

UMR 5623 IMRCP (Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique), CNRS, Université Toulouse III Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne, 31062, Toulouse, France

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Article paru dans TSM 5 2023
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