Mots-clés : Ecotoxicologie, nanopesticide, cuivre, lixiviation, amphibien, plante.
Contexte
Le cuivre (Cu) est depuis longtemps utilisé en agriculture pour ses propriétés antifongiques et antibactériennes. L’application répétée de pesticides à base de Cu est la principale source de pollution cuprique des sols agricoles. Compte tenu de la toxicité du Cu pour l’environnement et la santé rapportés par l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA), la Commission européenne (CE) a recommandé en 2018 de réduire le recours au Cu et a limité son utilisation phytosanitaire à 28 kg/ha sur 7 ans. Des nanopesticides à base de nanoparticules (NP) de Cu constituent une alternative aux pesticides conventionnels et sont déjà utilisés en agriculture conventionnelle et biologique hors UE. Leur taille nanométrique faciliterait le passage systémique pour des effets biocides plus importants que les formes conventionnelles, tout en réduisant les taux d’applications de Cu sur les sols. Toutefois, le nombre limité de données sur le devenir et les impacts des NP de Cu ne permet pas d’évaluer le risque spécifique lié à leur taille, en particulier, si la réduction de l’utilisation de Cu se fait au détriment d’une plus grande toxicité des NP pour l’environnement. Ce stage s’inscrit dans le cadre d’une thèse étudiant l’impact d’un nanopesticide commercial à base de Cu sur les écosystèmes terrestres et aquatiques.
Objectifs et missions
L’objectif est de (1) caractériser le transfert et la toxicité d’un nanopesticide commercial à base de cuivre depuis un sol préalablement contaminé vers le milieu aquatique par le biais de la lixiviation puis (2) d’évaluer son potentiel risque nanospécifique. Pour ce faire, les effets du produit seront comparés à ceux d’un équivalent commercial non nanométrique d’une part et à ceux du Sulfate de Cuivre (témoin) d’autre part.
Dans ce contexte, différents modèles biologiques seront utilisés : plante, amphibien, crustacé chez lesquels seront étudiés de multiples biomarqueurs liés aux effets sur la germination, la génotoxicité, le cycle cellulaire, et le microbiote intestinal).
Les missions :
1) Participation à l’élaboration des lixiviats de sols,
2) Réalisation de cultures de plants de tomate sur sols contaminés
3) Participation aux expérimentations d’exposition aquatique (daphnies, larves d’amphibien)
4) Procéder aux phases de prélèvement et d’analyse des échantillons biologiques,
5) Analyse, traitement et interprétation des diverses données obtenues,
6) Présentation des résultats en réunion et rédaction du rapport de stage.
Perspectives
Au cours de ce stage, l’étudiant(e) aura l’occasion de se former sur :
– La conduite de bio-essais en conditions contrôlées,
– Le prélèvement d’échantillons biologiques,
– La réalisation de techniques de laboratoire en biologie moléculaire (Extraction d’ADN), Cytométrie en flux et Microscopie
– En bio-informatique et en biostatistiques de base pour analyser les résultats de séquençage des microbiotes
– La valorisation et la communication de résultats scientifiques,
– La réglementation en expérimentation animale et la bioéthique
– L’évolution et l’interaction au sein d’une équipe de recherche/laboratoire de recherche.
Profil
Le/la candidat(e), profil Master 2 ou Ecole d’Ingénieur, devra présenter une formation solide en Ecotoxicologie ou en Biologie environnementale/Environnement. Un intérêt marqué pour la culture végétale, l’écologie aquatique et la microbiologie sera particulièrement apprécié. Compte tenu des spécificités du projet, la capacité à participer activement à la maintenance des élevages d’organismes aquatiques (amphibiens, invertébrés) constituerait un atout essentiel. La maîtrise des outils de base en statistiques et du langage R est indispensable. Une rigueur expérimentale et d’interprétation des résultats ainsi qu’une réelle motivation pour le travail en équipe sont attendus.
Encadrant : Florence Mouchet.
Laboratoire d’accueil : Centre de Recherche sur la Biodiversité et l’Environnement (CRBE), UMR 5300, Avenue de l’agrobiopôle 31326 Auzeville-Tolosan.
Equipe d’accueil : ECotoxicologie Intégrative (ECI).
Période de stage : à partir de janvier 2026 pour une durée de 6 mois.
Candidature : Merci d’envoyer un CV, une lettre de motivation et au moins une lettre de recommandation à thomas.moura@toulouse-inp.fr et florence.mouchet@toulouse-inp.fr avant le 15 novembre 2025.
Bibliographie associée :
Keller, A.A. et al. (2017) ‘Comparative environmental fate and toxicity of copper nanomaterials’, NanoImpact, 7, pp. 28–40. Available at: https://doi.org/10.1016/j.impact.2017.05.003.
Rajput, V. et al. (2020) ‘Interaction of Copper-Based Nanoparticles to Soil, Terrestrial, and Aquatic Systems: Critical Review of the State of the Science and Future Perspectives’, Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 252, pp. 51–96. Available at: https://doi.org/10.1007/398_2019_34.
Vijayaraj, V. et al. (2018) ‘Transfer and Ecotoxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles in Terrestrial and Aquatic Ecosystems: A Microcosm Study’, Environmental Science & Technology, 52(21), pp. 12757–12764. Available at: https://doi.org/10.1021/acs.est.8b02970.
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