1. POLLUTION & BIOMARQUEURS

Les côtes sont depuis toujours le lieu privilégié d'installation des ports, des villes et des activités industrielles. La moitié de la population mondiale actuelle est localisée à moins de 50 km des rivages et il est de plus en plus question pour l'homme d'annexer cette partie du domaine marin en la domestiquant.
Curieusement, l'eau, "source de la vie", "don du ciel" ou "milieu vivant", a de tout temps été considérée comme le véhicule naturel des déchets domestiques et industriels. La qualité des hydrosystèmes s'est ainsi trouvée peu à peu altérée par la quantité et la diversité des effluents polluants rejetés dans le milieu naturel. Dans notre société technologique de fin du XXe siècle, la situation la plus banale pour un littoral est d'être exposé plus ou moins continuellement à une grande variété de substances contaminantes : aux polluants directement rejetés dans les mers s'ajoutent ceux rejetés dans l'air et répandus dans les sols, qui sont drainés par les rivières et les fleuves.
Jusque dans les années 1950, on admettait que le pouvoir auto-épurateur et la capacité d'assimilation des océans suffisaient à contenir les grands problèmes de pollution. Des événements tristement célèbres tels que la contamination par le mercure de la baie de Minamata au Japon (qui a entraîné la mort de plus de 850 personnes durant les trois dernières décennies et des troubles nerveux graves chez plus de 20.000) et les échouages successifs de pétroliers sur de nombreuses côtes ont fait prendre conscience de la limite des équilibres écologiques et de la nécessité de dispositions réglementaires (Chassard-Bouchaud, 1995).
La préservation du milieu est donc devenue un des soucis majeurs de l'opinion publique et l'une des priorités des autorités et des professionnels de la mer dans les pays industrialisés. L'étude des pollutions et de leurs effets sur les écosystèmes qui découle de cette prise de conscience est une discipline récente, dont le développement est consécutif à l'augmentation des rejets et accidents liés à l'intensification des activités anthropiques.

Aujourd'hui, les stratégies de surveillance de l'environnement sont plus que jamais au cœur des préoccupations de groupes d'études émanant d'instances internationales, à travers les nombreux programmes scientifiques initiés par le Conseil International pour l'Exploration de la Mer (CIEM-ICES, 1978), la Commission Océanographique Intergouvernementale (IOC-UNESCO, 1986), le Programme des Nations Unies pour l'Environnement (PNUE) et diverses commissions de la Communauté Européenne. La France a joué dans ce domaine un rôle pilote en créant, dès 1974, un Réseau National d'Observation de la Qualité du Milieu Marin (R.N.O), qui assure le suivi de nombreux contaminants métalliques et organiques dans l'eau, la matière vivante et le sédiment.

Jusqu'à la fin des années 1980, la surveillance de l'environnement reposait sur des méthodes de chimie conventionnelle plus ou moins sensibles (chromatographies, spectroscopies, électroanalyses, radiochimie, etc.), conduisant d'une manière générale à l'évaluation des concentrations des substances considérées comme dangereuses, dans l'eau, les sédiments et les organismes qui peuplent les écosystèmes côtiers.
Si de tels dispositifs sont indispensables à l'identification de tendances pour de nombreux contaminants (augmentation, stagnation ou diminution), ils présentent toutefois certains inconvénients : d'une manière générale, le choix des stratégies d'échantillonnage, les difficultés analytiques, la sensibilité des méthodes de détection et le coût élevé des campagnes pluriannuelles sont autant de problèmes auxquels il faut faire face. Par ailleurs, certaines familles de toxiques échappent à cette surveillance, soit parce qu'il s'agit de molécules totalement nouvelles, soit parce que le devenir de tels polluants dans le milieu est mal connu (dans ce cas, le problème est d'identifier le ou les produits de dégradation à analyser). Enfin, si les analyses physico-chimiques donnent des indications sur la présence ou l'absence d'un polluant et appréhendent le devenir d'une telle molécule, elles ne renseignent pas sur l'impact réel du polluant sur sa cible finale, c'est à dire l'organisme vivant.
Il apparaît donc que cette évaluation de la qualité d'un milieu par l'observation de paramètres distincts des effets toxiques des polluants sur leur cible biologique est insuffisante pour évaluer la santé d'un milieu complexe, avec des pollutions toujours mixtes sujettes à des phénomènes de synergie et d'antagonisme.

Le concept de biosurveillance (ou biomonitoring, selon le terme anglo-saxon consacré), qui repose sur l'étude de la réponse biologique des organismes aux polluants, est aujourd'hui en plein essor. Les effets biologiques des polluants peuvent en effet être assimilés à des indicateurs biologiques (ou biomarqueurs) de pollution dans le règne animal et végétal. La caractérisation de ces marqueurs peut permettre la mise en évidence précoce de pollutions avant l'altération de la structure des organismes, et surtout avant que toute la population ou l'écosystème soient perturbés. L'idée n'est pas nouvelle : c'est le principe du diagnostic en médecine humaine, fondé sur la détection de symptômes susceptibles de révéler une maladie (Lafaurie et coll., 1992 ; Namour, 1992).
Comparons l'être humain à l'environnement : une atteinte telle qu'une hépatite virale peut certainement être détectée en comptabilisant le nombre de virus de la maladie présents dans l'organisme du patient ; cette méthode, comparable aux analyses chimiques utilisées dans l'environnement, permet de diagnostiquer une hépatite, pourvu que l'agent pathogène ne soit pas d'un type nouveau. Mais le suivi dans le temps de certains symptômes bien connus (tels que l'augmentation du taux de transaminases dans l'exemple choisi), méthode analogue à la biosurveillance de l'environnement, fournira des indications supplémentaires précises sur l'état de détérioration du foie du sujet atteint, donc sur l'état de progression de l'infection.
En environnement comme en santé humaine, l'action curative adéquate sera d'autant plus efficace que l'identification des symptômes est précoce. On utilise donc la grande sensibilité des méthodes de biosurveillance pour évaluer la dégradation de certains milieux, mais surtout pour contrôler la "santé" de milieux de bonne qualité afin d'intervenir rapidement dès l'apparition d'altérations mineures.

Après l'épanouissement du concept de biosurveillance à la fin des années 1980, nombre de scientifiques n'étaient pas loin de penser que les biomarqueurs se substitueraient à terme aux analyses chimiques dans l'établissement d'un diagnostic de la pollution. La complexité du métabolisme des xénobiotiques (molécules étrangères à la vie) et des mécanismes de détoxication chez les êtres vivants, la difficulté d'interpréter les désordres constatés ont remis en question cette première approche des biomarqueurs.
L'accent est aujourd'hui mis sur l'interface chimie/biologie car l'interdépendance de ces deux disciplines est une composante majeure de la surveillance des effets des polluants. L'utilisation des biomarqueurs est donc complémentaire des données de la chimie et n'est nullement destinée à dupliquer ou à remplacer celle-ci.

Dans la phase actuelle de surveillance biologique, les études visant à utiliser les biomarqueurs concernent à la fois des recherches fondamentales sur la mise au point de nouvelles méthodes pour évaluer l'état de santé des organismes et l'application pratique à une vaste échelle des techniques éprouvées de biosurveillance de la pollution. Le nombre des méthodes de biosurveillance applicables en routine est encore restreint, mais les études réalisées à ce jour montrent que quelques dispositifs permettent d'ores et déjà de détecter avec certitude les zones polluées sur la base de l'état de santé des organismes qui les peuplent.

 REFERENCES

CHASSARD-BOUCHAUD C. (1995). L'écotoxicologie. Que sais-je ?, Paris, PUF, 127 p. [retour texte]

LAFAURIE M., NARBONNE J.-F., GALGANI F. (1992). Indicateurs biochimiques de contamination de l'environnement marin. Anal. Mag., v. 20, n° 6 : 27-33. [retour texte]

NAMOUR P. (1992). Les mono-oxygénases de poissons, un outil pour la caractérisation des pollutions chroniques. Etudes du CEMAGREF, série Ressources en Eau, n° 6, 232 p. [retour texte]