Sujet de thèse « Exposition aux polluants des oiseaux marins arctiques : sources et rôle des déplacements migratoires »

CONTEXTE

L’exposition de la faune de l’Arctique à la pollution environnementale est une problématique de recherche majeure dans un contexte de modifications environnementales profondes dans cette région. En effet, bien qu’éloigné des principales sources de pollution, l’Arctique reçoit les polluants émis aux basses latitudes par les activités humaines puis transportés jusqu’en Arctique par les courants atmosphériques et océaniques. Une fois dans le milieu, ces polluants sont intégrés dans les chaînes alimentaires, où leurs concentrations s’amplifient et s’accumulent dans les tissus des organismes. Suite au développement des activités anthropiques dans les pays de l’hémisphère nord, les concentrations de certains polluants, tel le mercure, ont été multipliés par 10 dans les animaux de l’Arctique en moins de 150 ans. D’autres composés chimiques plus récents, comme certains pesticides ou les composés perfluorés, se retrouvent également aujourd’hui à des concentrations inquiétantes et croissantes dans les réseaux trophiques. Parmi les organismes arctiques, les prédateurs supérieurs, et notamment les oiseaux marins, sont les plus exposés à cette contamination environnementale du fait de leur position au sommet de la chaîne alimentaire. Ainsi, un enjeu majeur est d’évaluer et de comprendre la contamination des prédateurs supérieurs de l’Arctique aux polluants à très large échelle spatiale et les risques liés à cette contamination pour ces espèces vulnérables. Plus spécifiquement, il s’agit de définir les niveaux de contamination, connus de façon encore lacunaire, de nombreuses espèces et sites arctiques, mais également de comprendre comment cette contamination est liée à la distribution à large échelle de ces prédateurs. Les oiseaux marins arctiques sont des organismes migrateurs qui ne passent qu’une partie de leur cycle annuel en Arctique. Malgré tout, le rôle joué par la période passée en dehors de l’Arctique sur l’exposition de ces organismes reste mal connu, tout comme l’impact de cette exposition variable dépendante de la distribution des organismes sur leur physiologie. Cette compréhension est néanmoins essentielle car la contamination hors de l’Arctique pourrait ensuite avoir des conséquences sur l’ensemble des écosystèmes arctiques.

Ce sujet de thèse – qui s’inscrit dans le cadre de deux programme ANR (MAMBA « Mercury contamination of Arctic Marine BiotA: sources, levels and impacts » et ILETOP « Impacts of Legacy and Emerging pollutants on arctic avian TOP predators ») et repose sur plusieurs collaborations nationales et internationales, dont le Norwegian Polar Institute (NPI), le Norwegian Institute for Nature Research (NINA), le CEBC (Chizé), l’IPREM (Pau), EPOC (Bordeaux), le CEFE (Montpellier) ou BIOGEOSCIENCE (Dijon) – aura donc pour objectif de mieux comprendre les variations spatiales de la contamination des oiseaux marins arctiques et le rôle joué par la période passé hors de l’Arctique par les oiseaux sur cette contamination. Pour cela, le travail de thèse se focalisera sur différentes espèces d’oiseaux marins présentant des écologies (habitat, alimentation) contrastées telles que le mergule nain, la mouette tridactyle ou le labbe à longue queue par exemple. Il s’intéressera par ailleurs à différentes populations présentant des distributions différentes, à la fois lors de la reproduction et hors période de reproduction.

OBJECTIFS

1) Déterminer les variations saisonnières de la contamination des oiseaux marins de l’Arctique aux polluants (mercure) et le rôle joué par la période hivernale passée hors de l’Arctique sur leur exposition. Des échantillons de sang et de plumes seront analysés. Les échantillons de sang apportent une information sur la contamination des oiseaux lors de leur période de reproduction arctique, tandis que les plumes renseignent sur une plus large période de temps qui comprend la période l’hivernage hors de l’Arctique. Une partie des échantillons (plumes et sang) est d’ores et déjà acquise. Une autre partie sera collectée lors de différentes campagnes de terrain.
2) Etudier comment différentes distributions (à la fois en Arctique et hors de l’Arctique) et stratégies migratrices affectent l’exposition des oiseaux aux polluants (mercure et POPs). Les données de distribution et de mouvements migratoires seront issues de l’utilisation d’enregistreurs miniaturisés (GLS) posés sur les oiseaux et permettant de connaître leur localisation à l’échelle individuelle et tout au long de l’année. Ces données, collectées sur des populations en Islande, Iles Féroé, Norvège, Groenland et Russie dans le cadre du programme norvégien SEATRACK et de différents programmes de l’Institut Polaire Français (IPEV), seront utilisées en collaboration avec le NPI, le NINA, le CEBC, le CEFE et BIOGEOSCIENCE. La réalisation de cet objectif impliquera également une collaboration avec le laboratoire EPOC (UMR 5805, Bordeaux, H. Budzinski et P. Labadie).
3) Etudier l’utilisation des isotopes du mercure comme traceur de l’origine spatiale de la contamination des oiseaux marins hors de l’Arctique. Les isotopes du mercure constituent une méthode émergente pour étudier l’origine du mercure dans l’environnement (source anthropique versus sources naturelles par exemple). Des recherches menées en Antarctique en collaboration entre le LIENSs (UMR 7266 P. Bustamante) et l’IPREM (UMR 5254, Pau, D. Amouroux) confirment que cette méthode peut être utilisée chez les oiseaux marins pour comprendre l’origine trophique de leur contamination par le mercure. En dépit des perspectives de recherche qu’elle ouvre, cette méthode n’a cependant que très peu été utilisée chez les organismes marins de l’Arctique ou comme traceur de l’origine spatiale de la contamination. Un objectif de ce travail de thèse sera donc d’utiliser les isotopes du mercure dans des échantillons de plumes reflétant la contamination des oiseaux sur leur zones de non reproduction hors de l’Arctique et de combiner les résultats aux données de distribution obtenue par les enregistreurs miniaturisés (voir objectif 2), afin de tester l’hypothèse que les isotopes du mercure varient en accord avec la distribution des oiseaux et sont donc utilisable comme un traceur de l’origine spatiale de la contamination.

Ce projet de thèse (3 ans) commencera le 1er Octobre 2017 et sera basé au laboratoire LIENSs (CNRS – Université de La Rochelle).

Encadrement : Jérôme Fort ([email protected])

Financement : la thèse et son fonctionnement seront financés par une bourse ministérielle acquise (ED Sciences pour l’Environnement « Gay Lussac » – Université de La Rochelle) et les programmes ANR MAMBA et ILETOP.

Candidature : envoyer par email à Jérôme Fort ([email protected]) et Paco Bustamante ([email protected]) un CV et une lettre de motivation. La date limite pour les candidatures est le 14 Juin 2017. L’audition des candidats aura lieu fin juin.

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement.

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