Biodisponibilité des métaux chez les producteurs primaires en milieu aquatique

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Le risque environnemental que posent les métaux aux organismes aquatiques dépend principalement des conditions physico-chimiques du plan d'eau et des formes chimiques des métaux présents (concept de spéciation). Il est donc important de comprendre de quelle manière ces paramètres influent sur le transport membranaire à l'interface eau/organisme (concept de biodisponibilité). Le paradigme actuel stipule que la réponse biologique provoquée par plusieurs métaux traces dépend principalement de la concentration de l'ion métallique libre. Toutefois, ce paradigme est né sur la base de travaux réalisés dans des conditions expérimentales simples, surtout en laboratoire, et il n'a été que peu confronté à la complexité des milieux naturels. L'objectif général à long terme de ce programme de recherche est de mieux comprendre la biodisponibilité des éléments traces en milieu aquatique et de développer des modèles permettant de la prédire. Pour ce faire, nous utilisons des organismes unicellulaires à la base de la chaîne trophique, soit le phytoplancton ou le biofilm. Les objectifs spécifiques pour les cinq prochaines années sont de : i) poursuivre le développement d'outils pour mieux évaluer la biodisponibilité des métaux en laboratoire et sur le terrain ; ii) scruter l'effet des interactions entre des métaux toxiques (ex. : cuivre) et des oligo-éléments essentiels (ex. : fer) sur la prise en charge et les effets de ces métaux toxiques chez le phytoplancton ; et iii) établir les liens entre spéciation et biodisponibilité pour des métaux peu documentés (ex. : platine, thorium, gallium et indium) dans des conditions se rapprochant de celles observées en milieu naturel. Les travaux proposés permettront d'intégrer un niveau de complexité supplémentaire qui a été, à notre avis, peu considéré à ce jour dans le développement de modèles de biodisponibilité. L'examen approfondi de ces aspects permettra d'améliorer le pouvoir prédictif de ces modèles. Une meilleure prédiction de la biodisponibilité des métaux est utile à la société canadienne en général pour une meilleure gestion des risques que posent les métaux par une réduction des coûts socio-économiques venant : i) d'une sous-protection engendrant une dégradation des écosystèmes aquatiques ; ou ii) d'une surprotection qui mène à une diminution de la compétitivité de l'industrie canadienne. Grâce à ce programme de recherche, plusieurs jeunes chercheurs seront formés et pourront par la suite contribuer à répondre aux besoins croissants des organismes publics et privés pour protéger adéquatement les écosystèmes aquatiques.