Contexte :
L’évaluation actuelle des risques environnementaux des polluants chimiques, comme les pesticides ou les éléments traces métalliques toxiques, sur les organismes aquatiques repose essentiellement sur l’utilisation d’essais in vitro nor-malisés de laboratoire. Une limite forte est que cette approche ne reflète pas la réalité environnementale qui présente une contamination multiple, de différentes intensités et fréquences.
Alors que les techniques d’exposition in situ ont déjà été bien étudiées pour certains macroinvertebrées comme les gammares ou moules, il y a encore un manque d’information sur l’utilisation des producteurs primaires aquatiques. Un candidat intéressant sera la plante aquatique modèle Myriophyllum spicatum, bien étudie pour ses biomarqueurs en écologie chimique et écotoxiciologie [1-3]. Cette plante à croissance immergée, très fréquente dans les eaux courantes et stagnantes, a été identifiée comme organisme modèle pour l’écotoxicologie par l’OCDE en 2014 car elle permet d’évaluer les effets de polluants présents soit dans les sédiments ou dans l’eau.
Une discussion actuelle est si on peut mettre en œuvre la détection des « lésions visuelles » chez les plantes aquatiques en tant que signaux d’alerte précoces des effets des polluants. L’équipe d’accueil a une expertise unique de l’analyse et in-terprétation de biomarqueurs basés sur des traits physiologiques tels que les pigments photosynthétiques, les polyphénols, les anthocyanes ou la teneur en azote chez cette espèce. Les effets sur les traits physiologiques se traduisent par des changements visibles dans l’apparence de la plante (couleur, forme de croissance) qui pourraient être mesurés par des techniques de photo-détection non invasives existantes pour les plantes terrestres. L’objectif global du projet collaboratif avec l’équipe RIVERLy, INRAe Lyon, est d’adapter ces techniques non invasives chez M. spicatum et de les proposer comme outil pour évaluer en con-tinu leur réponse (dommages visibles) à la contamination des milieux aqua-tiques, via leur exposition in situ.
Objectifs et missions
L’objectif principal du stage sera d’élaborer une calibration des résultats obtenus avec photo-détection par rapport aux résultats d’analyses destructives d’extraits de M. spicatum à l’aide d’expériences en laboratoire. Il sera nécessaire d’optimiser les techniques de photo-détection pour les feuilles plus fines et découpées de cette espèce.
Les missions / apprentissages :
1) Réalisation de cultures de M. spicatum en mode axénique et non-axénique
2) Élaboration, mis en place et réalisation des plans d’expérience d’exposition de la plante à des polluants ciblés
3) Prélèvements et analyses chimiques des échantillons. Analyse des plantes par photo-détection
4) Analyse, traitement et interprétation des diverses données obtenues
5) Présentation des résultats en réunion et rédaction du rapport de stage.
Profil
Formation en écotoxicologie, écophysiologie et/ou écologie. De préférence no-tions sur les écosystèmes aquatiques et plantes aquatiques. Compétences en analyses (bio-)chimiques. Un intérêt pour le développement des nouvelles ap-proches, p.ex. la photo-détection du stress chez des plantes aquatiques serait une véritable plus-value. Une maîtrise des approches de base en statistiques et du langage R est indispensable.
Encadrement : Elisabeth Gross, membres des pôles biologie et chimie environnemental du LIEC
Laboratoire d’accueil : LIEC (Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux) UMR CNRS 7360, site Metz, Campus Bridoux.
Equipe d’accueil : EcoSe – Ecologie du stress
Durée du stage : 24 semaines à 6 mois ; à partir de mi-/fin janvier 2025.
Candidature : Merci d’envoyer un seul PDF contenant le CV, la lettre de motivation et les noms de 2 référents à gross5@univ-lorraine.fr.
L’évaluation des dossiers commencera le 18 novembre 2024 et se terminera quand un/une candidat/e a été trouvé.
Bibliographie associée :
[1] Fornoff, F., Gross, E.M., 2014. Induced defense mechanisms in an aquatic angiosperm to insect herbivory. Oecologia 175, 173-185. DOI 10.1007/s00442-013-2880-8
[2] Gross, E.M., Nuttens, A., Paroshin, D., Hussner, A., 2018. Sensitive response of sediment-grown Myriophyllum spicatum L. to arsenic pollution under different CO2 availability. Hydrobiologia 812, 177-191. DOI 10.1007/s10750-016-2956-7
[3] Nuttens, A., Chatellier, S., Devin, S., Guignard, C., Lenouvel, A., Gross, E.M., 2016. Does nitrate co-pollution affect biological responses of an aquatic plant to two common herbicides? Aquatic Toxicology 177, 355-364. DOI 10.1016/j.aquatox.2016.06.006
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