Un exemple de zooplancton. (Crédit: via Wikimedia Commons)

Une forme hautement toxique de mercure pourrait passer de 300 à 600 pour cent chez les zooplanctons - animaux minuscules à la base de la chaîne alimentaire marine - si le ruissellement augmente de 15 à 30%, selon une nouvelle étude.

Et une telle augmentation est possible en raison du changement climatique, selon une nouvelle recherche publiée dans Science Advances.

«Avec le changement climatique, nous prévoyons une augmentation des précipitations dans de nombreuses régions de l'hémisphère nord, ce qui entraînera un ruissellement accru», explique Jeffra K. Schaefer, coauteure de l'étude et professeure adjointe de recherche au département des sciences environnementales de l'Université Rutgers. "Cela signifie une plus grande décharge de mercure et de carbone organique dans les écosystèmes côtiers, ce qui conduit à des niveaux plus élevés de mercure dans les petits animaux qui y vivent.

"Ces régions côtières sont des lieux d'alimentation importants pour les poissons, et donc les organismes qui y vivent servent de source importante de mercure qui s'accumule à des niveaux élevés dans les poissons que les gens aiment manger."

L'étude a montré qu'une augmentation de la matière organique naturelle pénétrant dans les eaux côtières peut augmenter la bioaccumulation du méthylmercure - un produit chimique hautement toxique trouvé à des niveaux élevés dans de nombreuses espèces de poisson - dans le zooplancton de 200 à 700%. L'énorme augmentation du méthylmercure fait passer le réseau alimentaire d'autotrophique (plantes largement microscopiques et cyanobactéries qui produisent de la nourriture à partir de matières inorganiques) à hétérotrophes (bactéries qui mangent la matière organique produite par les plantes et les cyanobactéries).

La matière organique naturelle provenant des plantes et des animaux dans les eaux de ruissellement a également augmenté le taux de méthylmercure dans l'eau jusqu'à 200%, augmentant ainsi l'exposition au produit chimique dans le réseau trophique, indique l'étude.

Le mercure est l’un des principaux produits chimiques 10 préoccupant pour la santé publique, selon l’Organisation mondiale de la santé. L’Environmental Protection Agency des États-Unis a déclaré que le mercure était la principale cause des avis de consommation de poisson visant à protéger la santé humaine, note l'étude.

"Les gens n'ont pas vraiment considéré les changements dans la structure du réseau alimentaire au bas de la chaîne alimentaire et un lien avec l'accumulation de mercure."

Depuis le début de l'ère industrielle, on estime que le mercure qui se retrouve dans les écosystèmes a augmenté de 200 à 500%, indique l'étude. Le mercure s'accumule dans le poisson et les fruits de mer sous forme de méthylmercure, qui peut affecter les systèmes nerveux, digestif et immunitaire, ainsi que les poumons, les reins, la peau et les yeux.

Pour l'étude, un groupe de scientifiques en Suède a essayé de recréer les conditions environnementales dans un estuaire de la mer de Botnie au large de la côte est de la Suède. Ils ont créé des écosystèmes simulés qui occupaient deux étages d'un bâtiment. Ils ont recueilli des carottes de sédiments intacts de l'estuaire, ajouté de l'eau, des éléments nutritifs et du mercure, et étudié ce qui est arrivé au mercure, au zooplancton et à d'autres organismes. Le rôle de Schaefer était d'étudier les microorganismes dans les sédiments qui sont responsables de la production du méthylmercure qui s'accumule dans le réseau trophique.

Les scientifiques ont cherché à comprendre, modéliser et prédire l'impact du changement climatique sur l'accumulation de mercure et la production de méthylmercure, explique M. Schaefer, spécialiste de la recherche sur le méthylmercure et tentant de comprendre comment les bactéries transforment le mercure en méthylmercure.

Les résultats montrent l'importance d'inclure les impacts du changement climatique liés au réseau alimentaire sur la bioaccumulation du méthylmercure dans les futurs modèles de mercure et les évaluations des risques, indique l'étude.

«Nous avons constaté que l'augmentation de la matière organique modifiait la structure de la chaîne alimentaire dans l'estuaire simulé et qu'elle avait un impact sur l'accumulation de mercure dans le zooplancton», explique M. Schaefer. "C'était l'effet le plus dramatique."

"C'est une étude assez importante", ajoute-t-elle. "Les gens n'ont pas vraiment considéré les changements dans la structure du réseau alimentaire au bas de la chaîne alimentaire et un lien avec l'accumulation de mercure. Je pense que ces résultats sont assez surprenants et, rétrospectivement, ils ont du sens. "

Les efforts pour réduire les émissions de mercure peuvent être compensés par les impacts du changement climatique, y compris l'augmentation des précipitations et du ruissellement, et nous pourrions ne pas voir une diminution attendue du méthylmercure dans le réseau trophique, dit-elle.

Erik Björn de l'Université d'Umeå en Suède a dirigé l'étude, menée par l'auteur principal Sofi Jonsson, anciennement à l'Université d'Umeå et maintenant à l'Université du Connecticut. D'autres auteurs viennent de l'université d'Umeå et de l'université suédoise des sciences agricoles.

La source: Rutgers University

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