Développement méthodologique des biomarqueurs et bioessais pour une surveillance de l atlantique Nord-Est coordonnée par OSPAR

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1 Développement méthodologique des biomarqueurs et bioessais pour une surveillance de l atlantique Nord-Est coordonnée par OSPAR Thierry Burgeot Ifremer, laboratoire d écotoxicologie, Ifremer Nantes Séminaire Biomarqueurs ONEMA-INERIS-Ifremer

2 2 Contexte milieu marin - Enjeu stratégique de la DCSMM - Mise en œuvre de la surveillance: OSPAR

3 3 DCSMM: Enjeu stratégique milieu marin La Directive «Stratégie pour le Milieu Marin», pilier environnemental de la politique marine européenne. Atteindre le bon état environnemental en 2020

4 DCSMM : Limites physiques et réglementaires Coordination Ifremer 2012: Bon état écologique, état initial et objectifs environnementaux 2014: Elaboration et mise en œuvre du programme de surveillance 4

5 DCSMM: 11 descripteurs n descripteurs Coordinateur Chef de file La diversité biologique est conservée. La qualité des habitats et leur nombre, ainsi que la distribution et l abondance des espèces sont adaptées aux conditions physiographiques, géographiques et climatiques existantes. Les espèces non indigènes introduites par le biais des activités humaines sont à des niveaux qui ne perturbent pas les écosystèmes. Les populations de tous les poissons et crustacés exploités à des fins commerciales se situent dans les limites de sécurité biologique, en présentant une répartition de la population par âge et par taille qui témoigne de la bonne santé du stock Tous les éléments constituant le réseau trophique marin, dans la mesure où ils sont connus, sont présents en abondance et diversité normales et à des niveaux pouvant garantir l abondance des espèces à long terme et le maintien total de leurs capacités rep L eutrophisation d origine humaine, en particulier pour ce qui est de ses effets néfastes, tels que l appauvrissement de la biodiversité, la dégradation des écosystèmes, la prolifération d algues toxiques et la désoxygénation des eaux de fond, est réduite Le niveau d intégrité des fonds marins garantit que la structure et les fonctions des écosystèmes sont préservées et que les écosystèmes benthiques, en particulier, ne sont pas perturbés. MNHN MNHN Ifremer en cours Ifremer BRGM 7 Une modification permanente des conditions hydrographiques ne nuit pas aux écosystèmes marins. 8 Le niveau de concentration des contaminants ne provoque pas d effets dus à la pollution. SHOM Ifremer 9 Les quantités de contaminants présents dans les poissons et autres fruits de mer destinés à la consommation humaine ne dépassent pas les seuils fixés par la législation communautaire ou autres normes applicables. AFSSA 10 Les propriétés et les quantités de déchets marins ne provoquent pas de dommages au milieu côtier et marin. Ifremer 11 L introduction d énergie, y compris de sources sonores sous-marines, s effectue à des niveaux qui ne nuisent pas au milieu marin. SHOM 5

6 6 Descripteur 8: Complémentarité chimie-biologie critères 8.1 Concentration des contaminants 8.2 Effets des contaminants Concentration des contaminants mentionnés ci-dessus, mesurée dans la matrice appropriée (p. ex. biote, sédiments et eaux) selon une méthode garantissant la comparabilité avec les évaluations réalisées au titre de la directive 2000/60/CE (8.1.1) Niveaux des effets de la pollution sur les composants de l écosystème concernés, en tenant compte des processus biologiques et des groupes taxinomiques sélectionnés pour lesquels un rapport de cause à effet a été établi et doit faire l objet d un suivi (8.2.1) Méta-indicateurs Occurrence, origine (dans la mesure du possible), étendue des épisodes significatifs de pollution aiguë (p. ex. déversements de pétrole et produits pétroliers) et leur incidence sur le biote physiquement dégradé par cette pollution (8.2.2) Biomarqueurs et bioessais T.Caquet, 2007

7 7 Mise en œuvre : convention OSPAR Structuration internationale de la surveillance des effets biologiques Convention pour la protection du milieu marin de l Atlantique Nord-Est : Convention OSPAR Commission d Oslo et de Paris Programme coordonné de surveillance continue OSPAR: CEMP: Co-ordinated Environmental Monitoring Programme (Accord OSPAR 2003) Programme conjoint d évaluation et de surveillance OSPAR(JAMP: Joint assessment comportant les contributions nationales des pays co-signataires monitoring programme)

8 8 Mise en œuvre : convention OSPAR Objectifs du CEMP: 1 - Produire des données comparables dans toute la zone maritime OSPAR: - Réseau d excellence - Base de données CIEM - Plate-forme d expertise (WGBEC, WKIMON, SGMIC) 2 - Répondre aux questions du JAMP (Joint Assessment Monitoring Programme) a) Teneurs et effets des substances prioritaires? b) Problèmes émergeants dus à la présence de substances dangereuses?

9 Organisation: effets biologiques des contaminants chimiques en Atlantique Nord-Est OSPAR JAMP Joint Assessment Monitoring Programme Chimie Biologie Base de données QUASIMEME Ateliers Validation BEQUALM - Obligatoires - Volontaires CIEM Conseil international pour l exploration de la mer Groupes d experts - Effets biologiques des contaminants chimiques (WGBEC, SGIMC..) - Contaminants chimiques CEMP Coordinated Environmental Monitoring Programme - Directives & guides - Assurance qualité -Critères d évaluation DCSMM 9

10 10 OSPAR : Développement des biomarqueurs et bioessais en surveillance Développer des biomarqueurs et bioessais pour une surveillance des sites sensibles avec des séries à long terme Valider les méthodologies sur des sites ateliers de la façade Atlantique Nord-Est Définir des critères d évaluation : - Niveaux de base (Seuils: espèces/sites) - Assurance qualité et méthodes de référence Intégrer les biomarqueurs et bioessais dans le CEMP et la DCSMM Alimenter la base de données surveillance (CEMP) du CIEM Produire tous les dix ans un rapport sur la qualité de l Atlantique Nord-Est (QSR 2010) -

11 11 Influence de l OSPAR: EROD premier biomarqueur normalisé Afnor QSR 1993 «Pas de surveillance nationale sans une structuration internationale» 2007

12 Processus de développement d un biomarqueur ou bioessais (CIEM) Proposition des biomarqueurs (ex: EROD année n) (groupe d experts effets biologiques) Pertinence des biomarqueurs: Expérimentation, terrain, littérature Intercalibration (BEQUALM), méthodologie de référence Liste JAMP (EROD n+15) Groupes d experts WKIMON, SGIMC Validation sur sites ateliers (CIEM) Consensus (EROD n+19) Critères d évaluation (niveaux de base) Surveillance CEMP obligatoire (année n+20?) 12

13 13 Validation: Choix des sites et des espèces - Sites pilotes: Estuaires et offshore Manche Mer du Nord (+ Baltique et Méditerranée) Programme validation ICON - Espèces étudiées en France: - Moules: M. edulis & M. galloprovincialis - Gastéropodes: Nucella lapillus - Poissons: Platchthys flesus, Limanda limanda -

14 Biomarqueurs en Méditerranée: moules en cages 14

15 JAMP Guidelines for Contaminant-Specific Biological Effects (OSPAR Agreement ) 1 1. Introduction Purposes Quantitative objectives Exploratory sampling Areas of concern Detection of change Sampling strategy Quality assurance...5 Technical Annex 1: Metal-specific biological effects monitoring Sampling strategy Sampling locations Methods to be used Biological indicators of metal exposure Evidence for deleterious effects Temporal trend monitoring Field sampling and sampling equipment Storage and pre-treatment of samples Analytical procedures Metallothionein amino levulinic acid dehydratase inhibition in blood (ALA-D) Oxidative stress Reporting requirements Contaminants Biological effects measurements Supporting parameters References...13 Technical Annex 2: PAH-specific biological effects monitoring Sampling strategy Sampling locations Methods to be used Cytochrome P4501A DNA adducts PAH metabolites Liver pathology Macroscopic liver neoplasms Temporal trend monitoring Field sampling and sampling equipment Storage of samples Analytical procedures Cytochrome P4501A activity Bulky DNA adducts PAH metabolites in bile Histopathology...19 Technical Annex 3: TBT-specific biological effects monitoring 1. Sampling strategy 2. Sampling locations 2.1 Monitoring around point sources 2.2 Monitoring shipping lanes 2.3 Regional TBT survey 3. Methods to be used 4. Temporal trend monitoring 5. Field sampling and sampling equipment 5.1 Intertidal species 5.2 Offshore species 6. Storage of samples obligatoire en 7. Determination of imposex and intersex 7.1 Methodology 7.2 Quality assurance 8. Determination of organotins 8.1 Methodology 8.2 Quality assurance 9. Reporting requirements 9.1 Contaminants 9.2 Biological effects measurements 9.3 Supporting parameters Premier Biomarqeur Surveillance 2003 Technical Annex 4: Estrogen-specific biological monitoring 1. Introduction 2. Sampling strategy 3. Sampling locations 4. Methods to be used 4.1 Bile estrogenicity 4.2 Vtg induction 4.3 Gonadal intersex 5. Temporal trend monitoring 6. Field sampling and sampling equipment 7. Storage and pre-treatment of samples 8. Analytical procedures 9. Quality assurance 15

16 Critères d évaluation 16

17 17 Pollution chronique: Guide Méthodologique sur les Pathologies de poissons ; effets «globaux» à long terme Limanda limanda Platichthys flesus

18 Index de pathologies de limandes: Grilles de qualité DCSMM (Lang & Wosniok, 2007) Index intégrant 9 pathologies Lymphocystis -Hyperplasie papillome -Ulcération cutanée -Érosion des nageoires -Hyperpigmentation -Lésions des branchies - Déformation du squelette - Néoplasie - Pré-néoplasie 18

19 19 Perspectives Structuration de la contribution française (Universités, CNRS et Ifremer) et représentation française CIEM-OSPAR Recherche pré-normative: importance du volet validation méthodologique internationale (Recherche Validation Surveillance) Validation méthodologique sur des sites ateliers Assurance qualité (BEQUALM) ; critères d évaluation (niveaux de base :espèces/sites); Index composites. Harmonisation des méthodologies entre Atlantique (OSPAR) et Méditerranée (MEDPOL) pour l acquisition de séries à long terme Intégration des biomarqueurs et bioessais dans le DCSMM, DCE & risque chimique (REACH)

20 Merci pour votre attention ICES: