Les concentrations de mercure ont augmenté de près de 60 % en un siècle chez un oiseau marin tropical

Résultats scientifiques écologie évolutive & Biodiversité

Le mercure (Hg) est un contaminant naturel dont les rejets ont fortement augmenté dans l’environnement du fait de l’industrialisation et de l’utilisation des combustibles fossiles. Cette augmentation se retrouve dans les tissus des prédateurs supérieurs qui le bioaccumule. D’autres activités humaines comme la pêche sont également susceptibles d’influencer la contamination au mercure dès lors qu’elles modifient les réseaux trophiques ou l’accessibilité des proies, notamment pour les oiseaux qui profitent des thons et des dauphins pour s’alimenter. Dans une étude récente publiée dans Environmental Pollution sur la sterne fuligineuse, l’oiseau tropical le plus abondant, les chercheurs ont montré que l’augmentation des concentrations de mercure dans le plumage des sternes sur une période de 145 ans est liée à un changement de leur alimentation qui peut être influencée par le changement global ou la surpêche.

Les oiseaux marins sont considérés comme de bons bioindicateurs de la contamination de l’Océan par le mercure (Hg). Les rejets de ce métal dans l’environnement ont fortement augmenté suite à l’avènement de l’ère industrielle et à l’utilisation croissante des combustibles fossiles. Cette augmentation peut être enregistrée dans les tissus « archives » tels que les plumes des oiseaux conservés dans les collections des musées d’histoire naturelle depuis le XIXème siècle. Néanmoins, d’autres activités humaines sont susceptibles d’influencer l’alimentation des oiseaux, de manière directe comme la pêche ou indirecte comme le réchauffement global. En conséquence, cela modifie leurs signatures isotopiques en azote (δ15N), un traceur de leur position dans les réseaux trophiques. L’alimentation constituant la principale voie de contamination au Hg, tout changement de régime alimentaire est donc susceptible d’influencer l’exposition des oiseaux à ce contaminant. C’est ce qu’ont étudié des chercheurs de La Rochelle Université des laboratoires LIENSs (Littoral, Environnement et Sociétés) et CEBC (Centre d’Etudes Biologiques de Chizé), en collaboration étroite avec l’IPREM (Institut des Sciences Analytiques et de Physico-Chimie pour l’Environnement et les Matériaux) de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour, en analysant le Hg et δ15N dans les plumes d’oiseaux de musée et d’oiseaux contemporains.

Sous sa forme organique, le Hg est bioamplifié à chaque niveau trophique et l’alimentation est le vecteur principal de ce contaminant dans les réseaux alimentaires marins. De ce fait, les prédateurs supérieurs tels que les mammifères ou les oiseaux marins sont fortement exposés au Hg par leur alimentation. A chaque mue, les oiseaux éliminent la majeure partie du Hg organique qu’ils ont accumulé durant l’année, le Hg se fixant sur la kératine de leurs plumes. Celles-ci sont donc très utiles pour étudier l’évolution de la contamination au Hg de l’environnement au cours du temps. Ainsi, l’utilisation des plumes des oiseaux conservés dans les musées permet d’étudier de manière rétrospective, comme une machine à remonter le temps, l’évolution des concentrations de mercure dans les plumes des oiseaux et de faire le lien avec la contamination environnementale. Elles permettent également de suivre l’évolution de leur alimentation grâce à des traceurs trophiques tels que les isotopes stables.

Dans le sud de l’Océan Atlantique, l’île d’Ascension abrite l’une des plus grandes colonies de l’oiseau tropical le plus abondant, la sterne fuligineuse. Des plumes ont été prélevées sur 220 sternes fuligineuses, provenant de 134 spécimens d’une dizaine de musée, et de 86 oiseaux vivants provenant d'Ascension sur une période de 145 ans (1876-2021). Les analyses chimiques du Hg (total et méthyl-mercure), et de δ15N montrent que malgré les réglementations actuelles comme la Convention de Minamata sur les émissions mondiales de mercure, les concentrations moyennes ont augmenté de 59% entre 1920 (1,2 ppm) et 2020 (2,0 ppm). Les concentrations de Hg dans les plumes sont positivement associées aux valeurs de δ15N avec une augmentation marquée après la Seconde Guerre Mondiale, en lien avec l’augmentation des températures de surface dans le contexte du réchauffement global mais aussi suite à l’avènement de la pêche industrielle au thon dans cette région. Ainsi, la réduction des interactions avec les thons qui ramènent les proies des sternes vers la surface aurait contraint cet oiseau à modifier son régime alimentaire conduisant à une forte diminution de leur population sur l’île d’Ascension. Ce changement d’alimentation constitue un des facteurs expliquant l’augmentation de leur contamination par le mercure.

Sooty Tern-Laura Shearer
Sooty Tern © Laura Shearer

 

Laboratoires CNRS impliqués

  • Littoral, environnement et sociétés (LIENSs - CNRS / La Rochelle Université)
  • Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC - CNRS / La Rochelle Université)

Objectifs de développement durable

ODD

Objectif 14 : préservation vie aquatique

Référence de la publication

Cusset F, Reynolds SJ, Carravieri A, Amouroux D, Asensio O, Dickey RC, Fort J, Hughes BJ, Paiva VH, Ramos JA, Shearer L, Tessier E, Wearn CP, Cherel Y, Bustamante P (2023) A century of mercury: Ecosystem-wide changes drive increasing contamination of a tropical seabird species in the South Atlantic Ocean. Environmental Pollution, 323: 121187. 

Contact

Paco Bustamante
Littoral, Environnement et Sociétés (LIENSs – CNRS / La Rochelle Université)
Yves Cherel
Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC - CNRS/La Rochelle Université)
Armelle Combaud
Communication - Littoral, Environnement et Sociétés (LIENSs - CNRS / La Rochelle Université)
Cécile Ribout
Correspondante communication - Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC - CNRS/La Rochelle Université)