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© Alain Le Magueresse, Ifremer
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Phytorisk

Effet des changements environnementaux sur les efflorescences d’algues toxiques

Apparitions et dispersions

Historique et géographie des apparitions d'Alexandrium minutum

Seuils de toxicité d'Alexandrium minutum par zone marine (1987-2014) Zoom fenetre Carte des régions touchées par Alexandrium minutum au-dessus du seuil d'alerte de 10000 cell/l entre 1987 et 2014, et toxicité (données issues des observations du réseau REPHY gérées dans la base de données Quadrige)

Alexandrium minutum a été identifié pour la première fois dans le port d’Alexandrie (Égypte) par Halim (1960), comme responsable des eaux colorées rouge du port. Depuis, Alexandrium minutum, a été observé dans les eaux côtières depuis 1988 en Australie, en France, en Espagne, au Portugal, en Italie, en Turquie et sur la côte Est de l’Amérique du Nord. Plus récemment, cette espèce a également été recensée en Nouvelle Zélande, à Taïwan, en Jamaïque.

En France, Alexandrium minutum a été décrit pour la première fois en Baie de Vilaine en 1985, puis a provoqué la première eau rouge à Alexandrium minutum en 1988 en Bretagne Nord (Aber Wrac’h) avec plus de 2 millions cellules/litre, entraînant les premiers cas de toxicités via les huîtres.

Depuis, Alexandrium minutum prolifère régulièrement dans les petites baies et les estuaires bretons, notamment la Baie de Morlaix, l’estuaire de Penzé et les abers (depuis 1988), en Rance (depuis 1996) et récemment en rade de Brest (depuis 2010). Tous présentent des caractéristiques similaires : milieux peu profonds, confinés, riches en nutriments (azote, phosphore).

Années de toxicité de l'Alexandrium minutum en Penzé entre 1988 et 2012 Zoom fenetre Maxima annuel d'abondance d'Alexandrium minutum entre 1988 et 2012 en estuaire de Penzé (en grisé, la période de toxicité)

Alexandrium minutum est officiellement répertorié dans l’inventaire des espèces invasives en Europe (Daisie). 

Il présente en effet une dynamique caractéristique d’espèce invasive : une période d’installation où les abondances sont faibles (ex. Penzé 1988 – 1992), puis une période d’une dizaine d’années où Alexandrium minutum produit des blooms de forte abondance entrainant des toxicités (ex. Penzé, 1993 – 2003), et enfin une période où Alexandrium minutum est présent mais à des abondances plus faibles (depuis 2004). Ces trois phases, que l’on retrouve dans la dynamique d’autres espèces invasives (y compris terrestres) correspondent à :

  • une sélection des souches les plus adaptées au nouvel environnement et qui les rendent plus compétitives ;
  • une période où l'Alexandrium minutum peut proliférer en l’absence de prédateurs ou parasites spécifiques avec des souches sélectionnées et adaptées aux conditions environnementales du nouveau milieu ;
  • une période où la population d’Alexandrium minutum est nouvellement contrôlée par des parasites ou prédateurs qui eux aussi se sont adaptés à ces Alexandrium minutum, impliquant une abondance moindre et une dépense d’énergie d’Alexandrium minutum pour résister à ces attaques plutôt qu’à se multiplier.

Historique et géographie des apparitions de Pseudo-nitzschia

Pseudo-nitzschia est un genre cosmopolite. Il a été décrit en 1900 par Peragallo (Peragallo, 1900) et comprend de nombreuses espèces décrites depuis. On le trouve aussi bien dans les eaux tropicales que polaires, à la côte qu’au large.

Les premiers cas dans le monde de toxicité associée au genre Pseudo-nitzschia ont été identifiés en 1987, suite à de sévères intoxications liées à la consommation de moules récoltées près de l'Île-du-Prince-Édouard, à l'Est du Canada. Depuis ce premier incident, plusieurs autres régions ont été touchées par des efflorescences toxiques d'espèces du genre Pseudo-nitzschia. La majorité d'entre elles ont été observées en Amérique du Nord (Californie, Washington, Baie de Fundy, Colombie Britannique) puis en Europe, notamment en Espagne, Écosse et Irlande.

Pseudo-nitzschia et "Les oiseaux" d'Alfred Hitchcock
Le 18 août 1961 un journal Californien rapporte que des milliers d’oiseaux de mer au comportement bizarre ont envahi le rivage de la baie de Monterey, régurgitant des anchois. Alfred Hitchock, alors en visite en Californie, aurait été inspiré par cet article pour son film « Les oiseaux ».
Trente ans plus tard, en 1991, ce sont des pélicans qui présentent un comportement bizarre associé à des mortalités, toujours dans la même région. Cette fois le coupable a été identifié, il s’agit d’un bloom toxique à Pseudo-nitzschia. De grandes quantités de Pseudo-nitzschia et de toxines ont été trouvées dans les estomacs de poissons.
Des échantillons de plancton conservés de 1961 ont montré la présence d’acide domoïque, produit par les Pseudo-nitzschia.
C’est donc bien Pseudo-nitzschia qui aurait inspiré A. Hitchcock !
(De Bargu et al,2012. Nature geoscience, 5,2-3)

Évolution du nombre de régions touchées par des efflorescences Pseudo-nitzschia Zoom fenetre Évolution du nombre de régions en Loire-Bretagne touchées par Pseudo-nitzschia au dessus du seuil d'alerte (100000 cells/l)
Évolution du nombre de régions du littoral présentant des contaminations de pecten Zoom fenetre Évolution du nombre de régions du littoral présentant des contaminations de pecten maximus supérieures au seuil sanitaire officiel entraînant la fermeture des sites

En France, Pseudo-nitzschia a été observée depuis longtemps mais ce n’est qu’en 1999, pour la première fois que Pseudo-nitzschia fut identifiée comme étant associée à la présence d’acide domoïque dans les coquillages en provenance de Bretagne, de Charente maritime et de Méditerranée. Les premiers épisodes français de contamination ASP des coquillages clairement attribuables à Pseudo-nitzschia ont été observés en 2000 en Méditerranée puis à partir de 2004 en Atlantique et Manche. Depuis cette date, les épisodes de toxicité se renouvellent régulièrement contaminant en particulier durablement les coquilles Saint-Jacques.

Sur l’ensemble de la zone Loire-Bretagne, on observe depuis les années 90 une tendance à l’augmentation du nombre de zones touchées par des efflorescences à Pseudo-nitzschia > 100000 cellules/l puis une stabilisation pendant la dernière décennie. Si les zones Bretagne-Nord et dans une moindre mesure Loire-Gironde sont proportionnellement peu affectées par les efflorescences à Pseudo-nitzschia, les autres zones bretonnes sont régulièrement touchées depuis les années 2000 (plus de 50% des zones touchées chaque année). Il faut cependant nuancer cette constatation par le fait que l'effort d'échantillonnage était plus faible au début des années 1990.

On observe également une augmentation des zones touchées par les toxicités depuis le début des années 2000 et celle-ci concerne principalement la pointe de Bretagne et le sud Bretagne. Cette recrudescence ne débute qu’à partir des années 2004 alors qu’elle avait débuté à partir de 1992 pour Pseudo-nitzschia laissant suspecter un remplacement d’espèces peu ou pas toxiques par des espèces plus toxiques ou un changement des conditions environnementales qui favoriseraient un meilleur développement des espèces toxiques au détriment des espèces non toxiques.

Les causes possibles de l’augmentation des efflorescences d’algues toxiques rapportées

Si les proliférations rapportées de Pseudo-nitzschia et Alexandrium minutum sont en augmentation depuis plusieurs dizaines d’années de par le monde (tout comme pour les autres microalgues toxiques), il s’agit d’en comprendre les causes possibles :

  • une information diffusée de façon croissante dans la presse, les media audio-visuels et la littérature scientifique et de plus en plus de scientifiques impliqués dans des systèmes de surveillance des eaux côtières à l’échelle locale ou nationale ;
  • une utilisation accrue des eaux côtières pour les aménagements aquacoles : l’extension des zones de production conchylicoles à travers le monde entraîne davantage d’observations de cas de contamination des bivalves par des toxines PSP ou ASP ;
  • une augmentation des proliférations algales dues à l’eutrophisation : il est de plus en plus évident, dans certaines régions du monde, que l’eutrophisation chronique liée aux rejets urbains, agricoles et industriels peut stimuler le développement de proliférations algales toxiques ;
  • le transport par les eaux de ballast ou par exportation de mollusques vivants : les eaux de ballast des cargos ont été soupçonnées d’être un vecteur possible de dispersion d’espèces marines non-indigènes il y a bientôt presque un siècle. Dans les années 80 la question du transport d’espèces planctoniques via les eaux de ballast a suscité un intérêt croissant lorsqu’il fut démontré que des dinoflagellés toxiques non-indigènes avaient été introduits de cette façon dans les eaux australiennes, en particulier dans des zones sensibles telles que des aires de production aquacole. Alors que les stades planctoniques des diatomées et des flagellés n’ont qu’une survie limitée au cours du transport dans des ballasts privés de lumière, les spores et kystes de ces espèces sont beaucoup plus résistants et survivent à ces conditions particulières. Il a ainsi été évalué qu’une seule unité de ballast pouvait contenir plus de 300 millions de kystes de dinoflagellés toxiques qui pouvaient ensuite être revivifiés en culture et redonner des formes planctoniques contaminantes. (Texte inspiré de Lassus et al)
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L'eutrophisation littorale / Jean-François Guillaud, Alain Ménesguen, Philippe Cugier, Annie Chapelle, Francis Gohin, Catherine Belin, septembre 2008 - Document Html, 243 Ko

Pour en savoir plus

P. Lassus, P. Hess, N. Chomérat et E. Nézan.(2016). Toxic and harmful microalgae of the World Ocean/ Microalgues toxiques et nuisibles de l'océan mondial. ISSHA sous presse.

J-F. Guillaud, A. Ménesguen, P. Cugier, A. Chapelle, F. Gohin, C. Belin (2008). L'eutrophisation littorale.
Consulter le document

Mapping of harmful events related to phytoplankton blooms (PROTOTYPE) Zoom page

Cartographie des événements toxiques liés à des efflorescences de phytoplancton, 2003-2012

Le phytoplancton toxique sur le littoral français Zoom page

Le phytoplancton toxique sur le littoral français

 

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