Effectif en permanents impliqués: 8 enseignants-chercheurs, 10 chercheurs, 1 ingénieur.

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Les activités propres de l’équipe soutiennent quels thèmes du GDR ? :

• Thème 1 – Approches -omiques chez les espèces non modèles pour comprendre les mécanismes de résistance et les effets des contaminants.

• Thème 2 – Intégration biologique, vulnérabilité des espèces pour mieux évaluer la qualité des milieux.

• Thème 3 - Les effets différés, effets multigénérations et transgénérationnels

• Thème 4 - Mécanismes d’accumulation, devenir et transfert des contaminants le long des chaînes trophiques

 

Axes de recherche et objectifs :

• Le MultiStress : chimique (cocktail de contaminants chimiques) et climatiques. Les zones côtières marines subissent les effets du changement global avec de nombreux épisodes au cours desquels les paramètres biotiques et abiotiques varient subitement et fortement. Les effets combinés des différents facteurs demeurent incertains, notamment vis-à-vis de la capacité des organismes à s’adapter aux mélanges de polluants et aux conditions climatiques futures. Ces expositions chroniques couplées peuvent induire des sensibilités différentes et probablement accrues (e.g. effet de synergie, d’addition) des réponses observées lors de mono-expositions. Cet axe est appréhendé par deux approches : i) L’expérimentation en conditions contrôlées mimant des scénarios chimiques réalistes (cocktail de contaminants à des doses environnementales, exposition chronique) couplées à des variations biotiques/abiotiques de l’environnement (acidification, réchauffement de l’océan, présence de pathogènes, etc.) mimant les projections de changements climatiques du GIEC ; ii) La réponse des populations (bivalves et poissons) in situ (de la Manche au Golfe de Gascogne) a des pollutions diffuses en considérant des environnements contrastés en termes de niveaux de pollution (sites peu contaminés, à pollution agricole dominante, vs sites fortement pollués par des rejets domestiques-agricoles-industriels). Des approches physiologiques ciblant la bioénergétique sont également menées au laboratoire, aux cours de challenges expérimentaux, pour comparer les performances des différentes populations

•   Interaction algues toxiques et bivalves marins. Les côtes françaises sont affectées par des efflorescences toxiques à dinoflagellés et à diatomées dont les occurrences ne cessent d’augmenter. Ces efflorescences représentent un stress pour les organismes filtreurs, le caractère aigu des expositions étant lié au mode d’action des toxines et à la forte densité en cellules productrices de toxines. Ces expositions aiguës induisent des altérations physiologiques et cellulaires, ainsi que des lésions et des pathologies pouvant provoquer la mort des organismes exposés. Cet axe s’attache à comprendre les interactions entre micro-algues toxiques et organismes filtreurs en utilisant une approche intégrative reposant sur des études in situ, in vivo et in vitro. Les travaux visent à mieux caractériser les paramètres clés qui conditionnent la toxicité des micro-algues, ainsi que leurs effets directs et indirects (via une modification des communautés phytoplanctoniques) sur les organismes filtreurs en termes de comportement et physiologie (nutrition, croissance, reproduction, immunité, susceptibilité aux pathogènes) et les potentiels effets inter- ou trans-générationnels de ces expositions.

• Microplastiques. Les microplastiques (MP, <5mm) et nanoplastiques (NP, <1µm) sont des particules contenant des additifs potentiellement toxiques, ont un fort potentiel d’adsorption des contaminants organiques persistants et servent de substrat pour le microbiote marin (espèces pathogènes ou nuisibles). Les travaux développés proposent d’identifier et modéliser la dynamique spatio-temporelle des MP/NP dans l’environnement marin par une approche in situ visant à caractériser le type et la quantité de MP/NP présents dans la colonne d’eau et les sédiments de la zone atelier Rade de Brest. Le second objectif vise à évaluer les voies d’entrée, la distribution et l’impact des MP/NP, en association ou non avec des contaminants chimiques et biologiques, sur les organismes marins (diatomée, huître, moule, bar).

• Devenir et transfert des contaminants. Le LEMAR s’attache à décrire les niveaux et les sources de contamination des milieux marins tropicaux, et le devenir de ces contaminants (biodisponibilité, bioaccumulation) dans les organismes marins, en particulier les prédateurs supérieurs.

• Dispositifs d’observation du milieu marin : définition et acquisition de variables biologiques aux niveaux individuel, cellulaire ou moléculaire, comme outils de type biomarqueurs écotoxicologiques pour l'évaluation du risque chimique, les programmes de monitoring, réseaux de veille écologique, observatoires, dans les écosystèmes littoraux anthropisés, en conditions de faibles niveaux de contamination chronique.

Pour l’ensemble de ces axes, une approche intégrative à différentes échelles (macroscopique, cellulaire, biochimique et moléculaire) est menée en laboratoire (contaminations expérimentales en microcosmes) et sur le terrain (transplantations in situ). Des expérimentations sont réalisées sur des stades de vie spécifiques (embryons, larves, juvéniles, adultes) et tout au long du cycle de vie, avec la capacité de maintenir les cohortes d’une année sur l’autre afin d’évaluer les conséquences inter- et/ou transgénérationnelles de l’exposition aux contaminants. Les réponses toxicologiques sont étudiées à différents niveaux d’organisation (transcriptomique et activités enzymatiques en lien avec la bioénergétique, protéomique, dommages moléculaires et cellulaires, traits de vie, structure génétique des populations).

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Principaux programmes de recherche en cours :

• - Interreg PPP « Plastic Pollution Prevention » (2019-2023)

• - France Filière Pêche : MASCOET (2019-2024) : Maintien du Stock de Coquillages en lien avec les Efflorescences Toxiques.

• - Projet Région Bretagne et Conseil Départemental Finistère MARINECELL (2021-2023) : Développement de modèles cellulaires 2D et 3D pour l’industrie et la recherche en écotoxicologie 
  - ANR : Nanoplastics (2016-2020)

• - FUI20 Microplastiques2, projet FUI labellisé Pôle Mer Bretagne Atlantique et Méditerranée (2016-2019) : Pollution aux microplastiques: détection, risques et remédiation à l'interface terre-mer 

• - GIP-Seine-Aval 6 : HQFish (2017-2020) : Impact de la qualité des habitats estuariens de la Seine sur le fonctionnement d’une population de poisson (du recrutement des juvéniles, au processus de reproduction)

• - AFB : POPEST (2018-2021) : Marqueurs de vulnérabilité de populations estuariennes de flet identifiés par la protéo-génomique : de nouveaux outils pour estimer l’état écologique des systèmes estuariens

• - EUR ISblue : Estuaries (2019-2021) : Evaluation de l'état de santé des systèmes estuariens: de l'anthropisation des bassins versants aux réponses moléculaires d'un poisson estuarien

• -UBO/CEDRE : Thèse ProtEst (2020-2023) : Couplage de la protéo-génomique avec des biomarqueurs de la fitness chez le flet (Platichthys flesus), pour explorer la qualité écologique des estuaires atlantiques (de la pollution accidentelle au stress chronique)

• - ANR France-Québec (AAP IFQM) : AUDITIF (2020 – 2023) : Acoustic impact of ship traffic on mussels and scallops of the Gulf of Saint Lawrence

• - Projet Région Bretagne (SAD) SELPHYC (2018-2020) : Stress multiples : quelles conséquences sur la physiologie et le comportement des larves d’huitres ?  

• - ISblue/UBO – Ifremer : Thèse ICEFish (2020-2023) : Impact des changements climatiques et d’un perturbateur endocrinien sur le cycle de vie d’un poisson sentinelle marin.

• -ANR MERTOX (2018 – 2022) : Origine et devenir du méthylmercure dans les écosystèmes marins à l’échelle globale

• - Projet Fonds Pacifique TIPTOP (2019-2022) : Thons du Pacifique sud : Polluants organiques persistants et plastiques 

• - ITN « Global Mercury Observation and Training network in support to the Minamata Convention (2019-2022)

Partenariats :

• - Publics :

UMR-ULCO, UMR-EPOC, UMR-SEBIO, UMR LEHNA, UMR LASIR, UMR LIEC, UMR BOREA, UMR EIO, UMR LM2E, UMR LIENs, Inserm UMR 1227 LBAI, Inserm 1078

• - Semi-publics :

Groupement d’Intérêt Public Seine-Aval, ANSES, Ifremer (LER-PAC, LER-BO, Unité Biogéochimie et Ecotoxicologie), INERIS

• - Privés :

CEDRE, TOXEM, ROVALTAIN

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Equipement – spécificité de l’équipe :

• Structures d’élevage : La composante Ifremer du Laboratoire LEMAR gère le hall d’aquaculture du centre Ifremer de Brest, ainsi que l’écloserie expérimentale localisée à Argenton ; l’Ifremer a une expertise reconnue dans la zootechnie et l’aquaculture (mollusques et poissons marins), et possède toute la capacité technique pour la culture en grands volumes de microalgues fourrages ou toxiques.

• Biologie moléculaire : Le LEMAR dispose d’un plateau technique très complet pour la mise en œuvre des outils de la biologie moléculaire et de la génétique de populations (PCR, PCR-temps réel, Séquenceur automatique d’ADN à capillaires).

• Biochimie : Le LEMAR possède un plateau technique très complet pour les analyses protéomiques et lipidiques : des outils pour électrophorèse 1D et 2D, western blot, imageur de gel, HPLC, GC-MS, GC-IRMS, et LC-ESI-trappe d’ion.

• Biologie Cellulaire : Le LEMAR est équipé de 3 cytomètres en flux destinés aux explorations en biologie cellulaire (immunotoxicologie, stress oxydant, dommages cellulaires, métabolisme énergétique, prolifération) et de plusieurs microscopes dont un vivatome pour l’exploration 3D

• Ethologie : le LEMAR dispose d’un système innovant pour l’analyse du comportement de larves d’animaux aquatiques, y compris de petite taille (70-400 µm). Il consiste en une chambre d’observation (DanioVision) complété par un logiciel EthoVision® XT, permettant des analyses comportementales haut débit en conditions standardisées et modulables.