Présentations orales

The presence of microplastics is ubiquitous in the environment, which has raising emerging health and environmental concerns globally. In agroecosystem, land-applied biosolids could contribute to transfer MPs to agricultural soils through fertilization. Therefore, its important to develop cost and time-efficient method for MPs quantification to assess their presence in biosolids. Organic matter removal from biosolids is very challenging step in MPs isolation. Here, we introduce a tandem alkaline-oxidative digestion method for effective organic matter removal in different types of biosolids. The digestion method showed high reduction of organic matter ranging from 88% to 104%. After digestion, density centrifugation was applied on six MP polymers (PP, PVC, PET, PS, PE and HDPE) to accelerate the flotation and extraction of MPs in NaCl and ZnCl2 brines, with spike recoveries reached 100% for all large MP polymers (0.6-4.75 mm) expect PET and exceed 80% for small MP beads (35 -45 µm). Microscopy coupled to Fourier transform infrared spectroscopy (μ-FTIR) demonstrated that the regents of both digestion and separation steps did not affect the chemical identification and recognisability of the MP polymers. Overall, the current MP analysis workflow was shown to be efficient for organic matter reduction and extraction of MPs with various sizes, polymer types in organic matter-rich biosolids form different sources.

Les conséquences de la dissémination de la résistance aux antimicrobiens (RAM) sont alarmantes et nécessitent une initiative urgente d’efforts concertés au niveau mondial. Les sous-produits contaminés des stations d’épuration des eaux usées, qui comprennent les eaux usées, les boues et les biosolides, constituent l’une des sources les plus importantes de la propagation de la RAM. L’utilisation de biosolides contaminés comme engrais dans le cadre de l’initiative d’économie circulaire a augmenté le retour des produits pharmaceutiques consommés par les humains dans les sols agricoles, créant ainsi une voie de contamination allant des matières fécales humaines à la ferme. Ce travail se concentre sur la quantification des antibiotiques fluoroquinolones dans les stations d’épuration en tant que source possible de diffusion de la résistance aux antimicrobiens. À cette fin, deux méthodes analytiques très sensibles et robustes ont été développées en utilisant l’extraction sur phase solide (SPE) en ligne couplée à un système UHPLC-MS/MS pour une analyse simultanée et ciblée de 33 produits pharmaceutiques différents dans les eaux usées, les boues et les biosolides. Les composés ciblés comprennent 31 fluoroquinolones antimicrobiennes différentes et deux antibactériens différents, le triclosan et le triclocarban. Les méthodes développées ont été validées dans les matrices respectives et leurs valeurs spécifiques de LOD et LOQ ont été comparées aux méthodes disponibles dans la littérature. L’extraction des échantillons solides a été réalisée par extraction assistée par ultrasons. La validation de la méthode optimisée a montré des limites de détection très faibles par rapport aux méthodes disponibles dans la littérature, même jusqu’à 10 fois inférieures, 0,2-5 hg/g vs. 3-10 hg/g.

Mots clés: Résistance aux antimicrobiens, biosolides contaminés, engrais contaminés, fluoroquinolones, Triclosan, Triclocarban

Afin de suivre l’abondance des produits pharmaceutiques dans le fleuve Saint-Laurent, une approche comprenant une extraction sur phase solide en ligne, couplée à la spectrométrie de masse a été développée et validée. Cette méthode a été optimisée pour l’analyse de diverses classes de composés pharmaceutiques dans les eaux de surfaces ainsi que dans la phase particulaire et les sédiments. Une participation consécutive sur cinq ans aux campagnes d’échantillonnage de l’Odyssée Saint-Laurent, a permis de dresser un tableau des sources de ces contaminants dans les eaux de surface du fleuve Saint-Laurent. Une zone géographique allant du lac Ontario jusqu’à Tadoussac a été couverte et s’y ajoutent des échantillons de plus de 50 rivières tributaires au fleuve. De plus, des échantillons d’eau et de sédiments ont été prélevés en profondeur de part et d’autre du point de rejet de la ville de Montréal pour tenter de déterminer l’impact de celui-ci sur ces matrices.

L’ensemble des résultats d’analyse d’écoulant de cette large campagne d’échantillonnage seront présentés.

La vallée de l’Ä’äy Chù a subi des changements environnementaux dramatiques en raison du détournement de l’Ä’äy Chù en 2016 résultant de la récession du glacier Kaskawulsh. Les changements ont conduit à une activité élevée de matière particulaire (PM), spécifiquement de poussière minérale, dans la région. La poussière minérale affectant potentiellement la qualité de l’air régional, une compréhension de ses propriétés pertinentes liées à la santé publique est donc souhaitable. Les résultats d’une campagne de terrain menée à la fin du printemps et au début de l’été 2021 dans la vallée d’Ä’äy Chù sont présentés ici. Les concentrations de PM de 2,5 µm et 10 µm ou moins en diamètre (PM2,5 et PM10) et de particules suspendues totales (PST), ainsi que les résultats de l’analyse chimique pour déterminer les concentrations de métaux et de métalloïdes dans la poussière pour les fractions de taille PM2,5, PM10 et PST sont présentés. Pendant la campagne, les fortes émissions de poussières sont mesurées, particulièrement à la fin juin. Les concentrations de poussière de toutes les fractions de taille présentent un cycle diurne, dicté par la température ambiante, l’humidité relative et en particulier la vitesse du vent dans la vallée, ce qui entraîne des concentrations de poussière quotidiennes maximales se produisant en fin d’après-midi/début de soirée, vers 19h, heure locale. Comme les distributions de taille ont été mesurées à 3 m et 6 m du sol, un changement marqué dans les distributions de taille est noté avec la hauteur. Le diamètre moyen de la distribution du nombre de particules passe de 1,432 à 0,911 µm entre les hauteurs (avec des variances respectives de 0,013 et 0,012 µm2). L’analyse des métaux totaux révèle qu’il y a un enrichissement des concentrations de métaux avec une classe de taille plus petite. La bioaccessibilité des métaux présents dans les poussières minérales est évaluée à l’aide d’une procédure d’essai par inhalation-ingestion, qui permet de mieux comprendre la toxicité potentielle des poussières due à la présence de divers métaux. La bioaccessibilité de As, Fe et Mn dans les phases pulmonaire et gastrique est estimée avec succès et comparée avec différents types de PM.

Plusieurs activités anthropiques contribuent aux rejets d’éléments majeurs et traces dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent (EGSL). En fonction de leur spéciation et leur biodisponibilité dans le milieu sédimentaire, certains métaux peuvent être bioaccumulés et causer des effets biologiques néfastes pour les organismes benthiques. De plus, des diminutions de la concentration en oxygène dissous sont observées dans l’environnement benthique du Saint-Laurent, en particulier dans la région de Rimouski-Forestville. Dans ce contexte, les objectifs principaux du projet présenté sont de 1) déterminer les concentrations et la distribution des éléments majeurs et traces dans les sédiments de surface de l’EGSL et de 2) déterminer l’effet du développement de l’hypoxie sur la mobilité des métaux dans les sédiments provenant de la zone hypoxique de Rimouski-Forestville.

Des échantillons de surface (160) et de subsurfaces (67) provenant de l’EGSL ont été analysés par spectrométrie de fluorescence des rayons X pour déterminer la distribution spatiale et temporelle des concentrations d’éléments majeurs et traces (1). Trois carottes ont été prélevées par carottier à boîte dans la zone hypoxique de Rimouski-Forestville et elles ont été incubées en conditions quasi-anoxique. Les eaux porales extraites ont été analysées par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif pour déterminer l’effet d’une diminution d’oxygène sur la migration des métaux à l’interface eau-sédiments (2). Ces résultats permettront d’établir l’état de référence actuel des concentrations d’éléments majeurs et traces dans les sédiments de surface de l’EGSL et de mieux comprendre les effets de l’hypoxie sur leur dynamique dans les sédiments du Saint-Laurent. y

Une centrale au fil de l’eau (ROR) alimentera la communauté inuite d’Inukjuak en énergie renouvelable. Ces constructions ont récemment été liées à la modification du cycle du mercure (Hg) et à la bioaccumulation de méthylmercure (MeHg) dans les réseaux alimentaires, pouvant ainsi exposer les communautés humaines à cette neurotoxine. Le projet repose en zone de pergélisol, un potentiel réservoir de Hg. La mise en eau pourrait favoriser son dégel, se traduisant possiblement par des flux de carbone ancien et de Hg vers la rivière. Par ailleurs, le carbone organique dissous (COD) est un traceur efficace du Hg, et l’étude de sa qualité (i.e. âge et composition) pourrait aider à préciser le devenir du Hg en système riverain. L’ennoiement est prévu à l’été 2023. Nous présentons l’état de base du système soit les stocks estimés de Hg, de MeHg et de carbone dans le pergélisol. De plus, nous présenterons les concentrations aqueuses de Hg, de MeHg, de gaz à effet de serre, de COD et sa qualité (i.e. propriétés optiques, 14C). Au niveau des chaînes trophiques, nous présenterons les concentrations de MeHg à l’aide des pentes de bioamplification. Cette étude permettra de mettre en lumière, pour la première fois, comment les RORs peuvent influencer les flux et les transformations du Hg, en contexte septentrional.

Mercury’s impact in deep sea (>200m), specifically in Canada’s St. Lawrence Estuary and Gulf (SLEG), not well documented. This contaminant has the potential to be persistent, bioaccumulative, and toxic for the living organisms. In Fisheries and Oceans Canada’s 2021 bottom-trawl survey, redfish (Sebastes spp.) constituted 82% of SLEG’s biomass, up from 15% between 1995-2012. The rapid rise of redfish biomass may have significant impacts on the local food web structure and biogeochemical cycling of metals. In addition, it may result in the recovery of a large-scale fishery for these deep-sea species after more than 25-year moratorium. Thus, it is crucial to assess the safety of consuming redfish for humans. Thus, the present study aimed to analyze the concentration and spatial pattern of total mercury (THg) and methylmercury (MeHg), assess correlations with biological/environmental factors, and conduct a preliminary human health risks assessment for redfish consumption. Large redfish (>30 cm) muscles had significantly more MeHg than small redfish (20-29 cm), which is expected due to bioaccamulation. MeHg levels were higher in small redfish from Estuary-Western Gulf than Northeast Gulf. Positive correlations were found between between MeHg and stable isotope of nitrogen and carbon δ15N, δ15C or size, but were negative with lipid. No correlation was found with other factors such as sex, oxygen, and water depth. The positive MeHg and δ15N correlation indicated that feeding ecology was an important factor for Hg accumulation. For human health risks, average fish consumers (0.18 kg/week) faced low health risks, while high consumers (0.28 kg/week) eating the most contaminated redfish faced moderate risks.

Key words: Mercury and Methylmercury, Redfish, Deep-sea, St. Lawrence Estuary and Gulf.

L’analyse d’isotopes stables d’azote dans les acides aminés permet de calculer la position trophique des animaux en évitant les difficultés associées à l’analyse des isotopes stables traditionnels. L’approche traditionnelle peut être biaisée par des différences des signatures d’isotopes d’azote au pied de la chaîne alimentaire, qui peuvent différer selon l’habitat. Nous avons mesuré la bioamplification du mercure total dans la chaîne alimentaire du fou de Bassan (Morus bassanus) qui niche et se nourrit dans le golfe du Saint-Laurent. Nous avons utilisé l’analyse des isotopes stables d’azote dans les acides aminés ainsi que l’approche traditionnelle pour mesurer la bioamplification. Nous avons calculé et comparé des facteurs d’amplification à l’échelle de la chaîne alimentaire et entre prédateur-proie en utilisant les deux approches. Les résultats démontrent que le mercure augmente de 9 fois entre chaque niveau trophique lorsque les acides aminés sont utilisés, tandis que la méthode traditionnelle produit plutôt un facteur de 70, ce qui représente l’une des plus hautes valeurs dans la littérature. Les facteurs de bioamplification prédateur-proie, informés par des observations du régime alimentaire du fou de Bassan, ainsi que par des modèles mixtes d’isotopes stables (carbone, azote et soufre), indiquent que la bioamplification varie de 20 à 42, respectivement. Notre étude démontre que l’utilisation des analyses d’isotopes stables d’azote traditionnels tendent à surestimer la bioamplification du mercure dans les chaînes alimentaires.

Le méthylmercure (MeHg) se bioaccumule et se bioamplifie facilement dans les réseaux trophiques aquatiques entraînant des concentrations de MeHg élevées chez les poissons prédateurs. Alors que les problèmes de santé humaine liés au Hg sont bien connus, les effets cellulaires du Hg sur les poissons sauvages sont moins documentés. Cette étude a été réalisée sur une sous-section de la rivière Saint-Maurice dont le paysage a été modifié par la construction de deux centrales hydroélectriques au fil de l’eau (RoR), des activités d’exploitation forestière et un incendie de forêt historique. Ainsi, des grands brochets (n = 37) présentant des concentrations élevées de MeHg dans le foie (1 – 51 nmol g-1 poids sec) ont été collectés afin de lier la distribution subcellulaire du MeHg à la peroxydation des lipides. Un protocole de fractionnement subcellulaire a été utilisé pour séparer le foie en fractions sensibles (p. ex. mitochondries) et fractions de détoxication (p. ex. métallothionéine). Les résultats ont montré que 78 % du MeHg était associé aux fractions sensibles suggérant des effets délétères potentiels. La mesure du malondialdéhyde (MDA) dans le foie comme proxy de la peroxydation lipidique était fortement corrélée à la concentration de MeHg associée aux mitochondries (R2 = 0,71, p<0,001). Cette étude souligne l’importance de combiner l’approche du fractionnement subcellulaire à des biomarqueurs pour évaluer adéquatement la toxicité potentielle du MeHg. La peroxydation lipidique étant un marqueur d’effet généraliste, d’autres mesures par une approche omique doit être considérée.

Les poissons et les mammifères marins constituent une partie importante de l’alimentation traditionnelle de plusieurs communautés autochtones au Canada. Ces animaux accumulent parfois des éléments essentiels ainsi que des niveaux élevés de métaux toxiques. Nous avons évalué expérimentalement comment les changements de température de cuisson (23 à 99 °C par ébullition) modifiaient les concentrations élémentaires dans le muscle du corégone et le foie du phoque gris. Les concentrations élémentaires humides et sèches ont changé linéairement en fonction de la température et deux tendances ont été observées : le méthylmercure, le sélénium et les terres rares avaient tendance à rester associés aux aliments pendant la cuisson, tandis que les métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux et l’arsenic étaient davantage transférés aux jus de cuisson. Étant donné que les éléments se comportent généralement de la même manière que ceux de leur groupe de tableaux périodiques ou de leurs classes écotoxicologiques (A, B, intermédiaire), le comportement élémentaire pendant la cuisson semble en partie fonction de l’affinité chimique, ce qui pourrait être utilisé pour prédire le comportement des éléments peu connus et préoccupants tels que les métaux critiques. De plus, les augmentations et les diminutions importantes des concentrations élémentaires pendant la cuisson (p. ex. de -14 % pour As à +39 % pour Se chez le corégone et de -22 % pour le Cd à +55 % pour le Hg dans le foie de phoque) devraient être prises en compte lors de l’évaluation du risque, ce qui n’est actuellement pas le cas.

Lors de déversements pétroliers, le choix de la technique d’intervention dépend de nombreux facteurs, comme le type de pétrole et l’épaisseur de la nappe, mais également de la profondeur, la température, la salinité et la distance des côtes. La complexité hydrographique du Saint-Laurent se reflète sur la difficulté à
assurer le choix de la meilleure technique d’intervention. Cependant, la biodégradation du pétrole par les microorganismes hydrocarbonoclastes peut être une voie alternative et naturelle d’élimination des hydrocarbures déversés. Dans le cadre de la mission annuelle du Réseau Québec Maritime, la fraction de
taille bactérienne (0,22-1 um) a été collectée sur plus de 150 échantillons d’eau filtrée prélevées à 91 stations, le long de la voie maritime du Saint-Laurent de Kingston au golfe, à bord des navires de recherche Lampsilis et Coriolis II pendant les étés de 2021 et l’automne 2022. Dans le but de caractériser la communauté bactérienne le long de ce gradient de salinité, la région V3-V4 des ARNr 16S a été séquencé via le jeux d’amorces spécifiques aux procaryotes par séquençage haut-débit Illumina. Les séquences obtenues ont ensuite été nettoyées et analysées par le package DADA2 (R Core Team), qui nous a permis d’établir les profils des variants de séquences amplifiées ainsi que leur annotation taxonomique. Les résultats préliminaires mettent en évidence plusieurs groupes bactériens hydrocarbonoclastes, dont l’abondance relative varie le long de la voie maritime du Saint-Laurent. La classe Betaproteobacteria, capable de dégrader les hydrocarbures aromatiques, semble dominante à plusieurs stations. Ce projet de recherche a pour but de dresser un portrait clair de l’abondance et de la diversité des microorganismes hydrocarbonoclastes indigènes de la voie maritime du Saint-Laurent et de déterminer ses capacités de bioremédiation naturelle, face à la pollution par les hydrocarbures.

Les activités anthropiques relarguent certains contaminants dans les environnements côtiers comme les métaux traces qui s’accumulent notamment dans la zone intertidale. Pour décontaminer les zones impactées, des engins de chantier ou des bateaux sont utilisés pour draguer les couches supérieures des sédiments. Ces méthodes sont invasives et destructrices pour les écosystèmes, il faut alors se tourner vers des solutions alternatives plus respectueuses, comme la phytoremédiation. Dans les environnements côtiers, les herbiers marins ont un potentiel de bioaccumulation des métaux et de séquestration du carbone atmosphérique. Le long du Saint-Laurent marin, des herbiers de Zostera marina sont très présents et s’étendent dans certaines zones touchées par des contaminations aux métaux, comme dans la baie de Sept-Îles située sur la Côte-Nord. Le but l’étude est de quantifier le potentiel de phytoremédiation et de séquestration de carbone des zostères en milieux subarctiques. En conditions contrôlées, nous avons exposé pendant quatre semaines des zostères à des sédiments contaminés à différentes concentrations en cadmium, fer et arsenic. Les paramètres mesurés sont : la croissance, les teneurs en métaux, chlorophylle et carbone, et l’activité de deux enzymes du stress oxydatif. À l’été 2022, dans la baie de Sept-Îles, nous avons testé pendant deux mois la phytoremédiation en conditions réelles. Nous avons collecté des zostères dans une zone non-contaminée et nous les avons plantés dans une zone impactée près du centre urbain. Nos premiers résultats montrent que Z. Marina tolère bien l’arsenic et le cadmium alors que le fer a un effet inhibiteur marqué sur la croissance.

Les macrophytes jouent un rôle crucial dans les écosystèmes aquatiques en éliminant les contaminants environnementaux (phytoremédiation). Nous avons étudié la tolérance de deux lentilles d’eau, Lemna minor et Spirodela polyrhiza, exposées à l’atrazine (0-400 µg/L) et au s-métolachlore (0-200 µg/L) à une densité de 1,27 g (poids frais) par litre de milieu de culture pendant 7 jours. Nous avons évalué la concentration causant 50% d’inhibition du taux de croissance (CE50), les rendements photosynthétiques (ΦM et Φ’M), et les paramètres du quenching relatif (qPrel, qNrel et UQFrel) du photosystème II de ces plantes pour estimer leur tolérance à ces herbicides. Des dommages aux photosystèmes II (ΦM) ont été observés chez les deux plantes exposées à l’atrazine, ainsi qu’une diminution du transport des électrons entre les PSII et PSI (Φ’M). Lemna minor (CE50=101 µg/L) est plus sensible à l’atrazine que S. polyrhiza (CE50=166 µg/L), tandis que S. polyrhiza (CE50=15 μg/L) est plus sensible au s-métolachlore que L. minor (CE50=128 µg/L). Nous avons aussi évalué les concentrations en pigments et protéines ainsi que les biomarqueurs du stress oxydatif (peroxydation lipidique et concentration de peroxyde d’hydrogène), pour mieux comprendre les mécanismes de défense/détoxification. Nous avons également évalué l’activité enzymatique de la catalase et l’ascorbate peroxydase. Les lentilles d’eau ont pu réduire significativement la concentration en pesticides (jusqu’à 28% pour le s-métolachlore et 16% pour l’atrazine) dans le milieu par rapport au témoin sans plante, ce qui suggère leur utilisation potentielle pour la phytoremédiation de ces pesticides.

Les pipelines transportent efficacement le bitume dilué (dilbit), qui contient environ 70 % de bitume mélangé à des fractions d’hydrocarbures plus légères pour réduire la viscosité et faciliter l’écoulement. L’intérêt accru pour le dilbit canadien et les déversements antérieurs ont souligné la nécessité d’étudier le devenir et le comportement du dilbit, mais les études sur l’évolution des panaches des contaminants organiques dissous dans les eaux souterraines peu profondes font défaut. Par conséquent, on ne sait pas actuellement si les caractéristiques géochimiques et la toxicité résultante du bitume déversé au fil du temps diffèrent de celles des pétroles bruts conventionnels bien plus étudiés. À cette fin, des expériences distinctes sur les déversements contrôlés ont été menées pendant plusieurs mois dans des colonnes de sol non saturé (1 m long. × 0,6 m diam.) avec du dilbit (Cold Lake Blend) et un échantillon comparatif de pétrole brut lourd conventionnel ayant des propriétés physiques et chimiques similaires. Des régimes d’arrosage de 22 mm par semaine ont été utilisés, et des échantillons de lixiviat ont été prélevés régulièrement. Le carbone organique et inorganique total a augmenté au fil du temps et les concentrations en BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes) étaient deux fois plus élevées dans la colonne de dilbit que dans celle de pétrole brut conventionnel 14 jours après le déversement. Les concentrations en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) étaient faibles (parties par billion, ng L-1), bien qu’elles aient montré une augmentation progressive en fonction du temps. Les matières organiques extractibles acides (OEAs) contenant des acides naphténiques étaient également généralement faibles (< 2 mg L-1) et principalement dominées par les acides gras naturels. L’embryotoxicité du vairon à grosse tête avec de l’eau de l’effluent des colonnes a permis d‘identifier les effets graves sur la survie des poissons 34 jours après le déversement, avec une prévalence significativement plus élevée de malformations et d’expression du cyp1a. À noter qu’aucune différence de toxicité n’a été observée entre les types d’huile. Les effets toxiques n’étaient pas corrélés avec les HAP mesurés, les BTEX, les métaux ou les IFA (DEFINIR) , ce qui a mis en évidence la nécessité de caractériser davantage le spectre peu étudié des constituants pétroliers qui peuvent poser des risques pour les systèmes aquatiques. Cette étude fournit un profil temporel du comportement géochimique et de l’impact toxicologique du dilbit dans la zone non saturée de sols peu profonde à la suite d’un déversement.

Les bélugas (Delphinapterus leucas) de l’estuaire du Saint-Laurent (ESL) constituent une population dont la taille continue de diminuer malgré les mesures de conservation en place. Une étude récente a démontré une diminution des acides gras dans le pannicule adipeux entre 1997 et 2012 (mesurés dans des carcasses) ce qui suggère qu’une perte de réserves énergétiques pourrait avoir contribué à l’instabilité démographique chez cette population. Cependant, il n’existe aucune technique fiable permettant d’estimer la condition corporelle chez les animaux vivants. L’objectif de ce projet est donc de développer une méthode permettant d’estimer leurs réserves énergétiques à partir de l’indice de masse mise à l’échelle (MME) chez les bélugas de l’ESL, et de l’associer à leur profil lipidique. Un total de 17 femelles et 27 mâles ont été à la fois biopsiés et identifiés dans les vidéos aériennes (drone) en 2019 ou 2021. Les mesures morphométriques de ces bélugas ont étés extraites des images aériennes et utilisées pour calculer les MME. Les MME des femelles variaient de 281-800 kg, tandis que ceux des mâles variaient de 380-2531 kg. Une analyse lipidomique non-ciblée a permis de détecter près de 10000 lipides, dont 1800 ont été identifiés au niveau de la classe et de la catégorie. Les prochaines étapes consisteront à comparer les valeurs de MME aux concentrations de lipides structuraux et de lipides énergétiques, et à associer ces données aux concentrations de contaminants organohalogénés (retardateurs de flamme et organochlorés) mesurées dans les biopsies.

Le Saint-Laurent est soumis à de nombreux facteurs de stress comme le trafic maritime, le réchauffement de la température à la surface de la mer et la pollution. Le Fou de Bassan a été choisi comme espèce sentinelle pour surveiller l’état du golfe du Saint-Laurent il y a un demi-siècle suite au constat que certains pesticides organochlorés avaient un impact sur la reproduction et éventuellement sur la taille de la population. Au cours de la dernière décennie, leur succès de reproduction a de nouveau été compromis, mais par des changements dans la distribution et l’abondance des proies. Cette étude vise à déterminer les dernières tendances des contaminants chez le fou entre 1969 et 2019. Des œufs ont été collectés tous les cinq ans à l’Île Bonaventure pour mesurer les concentrations de mercure, de contaminants organochlorés historiques (ex. DDT et BPC) et de retardateurs de flamme bromés. De plus, des isotopes stables ont été mesurés pour indiquer d’éventuels changements dans le régime alimentaire. La plupart des contaminants ont diminué au cours des dernières décennies. Par contre, le taux du déclin a récemment ralenti et a même augmenté pour certains contaminants. Les traceurs de l’écologie alimentaire ont révélé des changements trophiques qui expliquent en partie ces fluctuations dans les concentrations de contaminants. Des études récentes ont montré que les changements climatiques affectaient la disponibilité des proies et modifiaient la composition du régime alimentaire, ce qui pourrait à son tour affecter le transfert trophique des contaminants jusqu’au Fou de Bassan.

Plusieurs études ont démontré que les pesticides sont omniprésents dans les eaux de surface de la Montérégie et que certains dépassent les critères pour la protection de la vie aquatique chroniques et même, aigus. Étant donné que de nombreuses municipalités montérégiennes utilisent l’eau de surface pour produire leur eau potable, nous avons voulu savoir si des pesticides pouvaient s’y retrouver et représenter ainsi un risque pour la santé humaine.

Nous avons effectué un suivi temporel pendant deux ans de la qualité de l’eau de surface et de l’eau potable d’une municipalité de la Montérégie en suivant l’évolution des concentrations de 56 pesticides. Les échantillons d’eau de surface et d’eau potable ont été recueillis deux fois par semaine entre avril 2021 et 2023. Les concentrations en pesticides ont été analysées en utilisant la chromatographie liquide de haute performance couplée par la spectrométrie de masse de haute résolution (Q-Exactive, Thermo Fisher Scientific). Les résultats préliminaires montrent que l’augmentation des concentrations de pesticides dans l’eau de surface est liée à l’application des pesticides dans les champs agricoles et les évènements météorologiques, tels que les précipitations et la fonte des neiges. Le traitement des données de l’eau potable est en cours.

Les HBG sont les pesticides les plus vendus au Québec. Leur usage entraine la contamination des cours d’eau agricoles où ils sont détectés dans 100% des cas. Pour estimer leurs effets sur les organismes aquatiques, nous avons exposé la moule Elliptio complanata à un HBG, le Credit® Xtreme, à des concentrations environnementales (50, 100 et 150 µg i.a./L de glyphosate) pendant 21 jours. Des biomarqueurs associés aux dommages oxydatifs et aux systèmes neurologique et reproducteur ont été mesurés. Un indice intégrant les réponses des biomarqueurs a été calculé (IRB) pour évaluer le risque du Credit® Xtreme pour la santé des moules. Les résultats ont montré que, comparativement au groupe témoin, l’HBG entrainait des dommages oxydatifs dans les branchies; élevés chez les femelles à 150 µg i.a./L et faibles chez les mâles à 100 µg i.a./L. Un effet neurologique s’est manifesté par une forte diminution de l’activité de l’acétylcholinestérase (100 et 150 µg i.a./L) indifféremment du sexe. Chez les femelles exposées à 50 µg i.a./L, une légère baisse de la concentration de vitellogénine a été observée, suggérant des effets limités sur la reproduction. Enfin, Les valeurs d’IRBR ont augmenté en fonction des concentrations de glyphosate, indiquant un risque pour la santé d’E. complanata, et ce, à des concentrations environnementales de l’herbicide.

Les triazoles sont une famille de fongicides massivement utilisés en agriculture afin de contrôler les maladies fongiques. Quelques études ont montré que les triazoles pouvaient altérer certains traits physiologiques d’organismes modèles de laboratoire. Cependant, la plupart de ces études ont été effectuées via des tests d’écotoxicité aiguës négligeant ainsi les effets sublétaux associés à une contamination environnementale.

Les objectifs de cette étude étaient de (1) quantifier la contamination en fongicides triazolés chez les moineaux domestiques vivant dans les agroécosystèmes; (2) d’évaluer les corrélats entre degré de contamination des moineaux et des traits morphologiques (taille et condition); (3) de reproduire une contamination réaliste en conditions contrôlées afin de tester expérimentalement l’effet du tébuconazole sur la reproduction et des traits morphologiques et physiologiques (télomères) du moineau domestique.

Notre étude a tout d’abord démontré pour la première fois une contamination aux triazoles ubiquistes chez les moineaux vivant au sein des agroécosystèmes. Cette contamination était prédominée par le tébuconazole qui a été retrouvé dans 90% des moineaux à des taux particulièrement élevés dans des agroécosystèmes viticoles. Nous avons également mis en évidence que les moineaux « viticoles », plus contaminés, étaient significativement plus petits et en moins bonne condition que les poussins « céréaliers ». Enfin, les résultats de notre étude corrélative in natura ont été confirmés par l’étude expérimentale, avec un effet clair de l’exposition au tébuconazole sur la croissance et la survie des poussins de moineaux. En conclusion, notre étude démontre les effets du tébuconazole sur les oiseaux sauvages des milieux agricole.

Au cours de la dernière décennie, afin de pallier au manque d’outils de diagnostic précoce pour évaluer la santé des abeilles et la qualité de l’environnement, la vitamine A et ses analogues (rétinoïdes – RETs) ont été identifiés comme cibles prometteuses pour la mise au point de biomarqueurs dans des butineuses d’Apis mellifera. Dans les vertébrés, les RETs jouent plusieurs rôles physiologiques, notamment dans le développement, et ont été utilisés comme biomarqueurs pour témoigner de la pression chimique des écosystèmes. Afin de renseigner sur le rôle physiologique des rétinoïdes (RETs) chez Apis mellifera, nous nous sommes intéressés au développement de larves in vitro en condition d’excès d’acide rétinoique (AR), ou de carence en exposant à un inhibiteur de la synthèse de l’AR, le citral (CIT). Des larves ont aussi été exposées à deux pesticides : le méthoprène (MET) et le glyphosate (GLY) afin d’évaluer les effets possibles de ces pesticides sur les RETs. À la suite des expositions au stade larvaire, les RETs ont été mesurés par chromatographie liquide à ultra-haute performance couplée à de la spectrométrie de masse en tandem (UHPLC-MS/MS ESI+) au jour 8 (larves), 12 (nymphes) et 21 (adultes). Les perturbations du développement ont été étudiées par le biais de la mesure de la surface larvaire entre le jour 3 et 6, la survie, l’entrée en nymphose et l’émergence. Nous avons détecté les métabolites de l’AR, l’AR tout-trans ainsi que le ROL à tous les stades de développement ainsi que les isomères tout-trans et 13-cis du rétinaldéhyde (RALD) au stade adulte. Dans les abeilles non exposées, les concentrations similaires de ROL mesurées au stade larvaire et nymphal ont chuté de 70% au stade adulte alors que les métabolites de l’AR ont augmenté de XXX% entre le stade larvaire et adulte. Comme anticipé, l’AR a entrainé une augmentation des concentrations d’AR à tous les stades de développement et le CIT a entrainé une chute de sa concentration sous la limite de détection au stade larvaire. Ces deux composés ont perturbé le développement des larves. L’exposition au MET a provoqué une augmentation de 30% des métabolites de l’AR et de 63% des sommes des isomères du RALD, respectivement, ainsi qu’une diminution significative de l’émergence. Finalement, le GLY a causé des diminutions des concentrations d’AR pour les nymphes et de métabolites de l’AR pour les larves et nymphes. Les adultes ont aussi vu leurs concentrations de métabolites de l’AR augmenter, sans effets sur le développement. Ces résultats laissent croire à une fonction de l’AR dans le développement de l’abeille domestique et montrent que des perturbations dans les concentrations de RETs peuvent subvenir à la suite d’exposition à des pesticides dans les adultes, mais aussi dans les larves et les nymphes. Cette étude documente pour la première fois le rôle de l’AR dans le développement des larves d’A. mellifera et souligne l’intérêt des RETs pour le développement de biomarqueur pour cet insecte.

Mots clefs : Vitamine A, analogue de l’hormone juvénile, développement, insecticide, herbicide.

Les mines abandonnées et inondées sont des exemples d’environnements hostiles (température faible, obscurité, oligotrophe, présence d’élément trace métallique) avec potentiellement une grande diversité de communautés microbiennes encore très peu caractérisées à ce jour. Afin de combler ce manque de connaissance, notre étude visait à comprendre les effets de différents facteurs (p. ex. : profondeur, sources d’eaux) sur les communautés présentes dans l’ancienne mine de fer Forsyth au Québec. Des échantillons d’eau et de biofilm ont été prélevés par une équipe de plongeurs, suivant un gradient de profondeur allant de 0 à 183 m, afin d’étudier la diversité et la structure des communautés microbiennes, planctoniques et sessiles. La diversité taxonomique des Bactéries, des Archées et des Eucaryotes a été caractérisé par séquençage d’amplicon (16S/18S ARNr). Nos résultats ont montré que la profondeur n’était pas un facteur expliquant la différence de composition des communautés observée, contrairement aux modes de vie (planctonique/sessile). Une grande diversité de taxons microbiens impliqués dans le cycle du carbone et du soufre a été constatée. Les communautés sessiles semblent être centrées sur le recyclage du C, avec des champignons et des hétérotrophes probablement adaptés au stress métallique. D’une autre part, les communautés planctoniques sont dominées par des microorganismes de très petite taille, soulignant les conditions contraignantes de la mine. Les prochaines étapes seront de mettre en relation la contamination métallique détectée aux différentes profondeurs de la mine avec les communautés identifiées afin de nous renseigner sur les potentilles stratégies de survie du microbiome de la mine.

Après avoir diminué de 90 % en trois générations, la population de morue franche a été classée en danger par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada dans la partie sud du golfe du Saint-Laurent (GSL). Ce déclin est attribuable à une mortalité naturelle élevée des adultes, actuellement estimée à 55 %, alors que la mortalité naturelle de la morue est normalement de l’ordre de 18 %. Les raisons de ce changement sont donc à l’étude. Le microbiome jouant un rôle important dans l’état de santé d’un organisme, nous avons étudié le microbiome circulant, un nouveau concept dans le domaine médical. En plus de fournir une vue d’ensemble des microbiomes situés dans différents compartiments tissulaires, ce concept est compatible avec une méthode d’échantillonnage logistiquement simple et minimalement invasive pour un suivi à long terme. Nous avons appliqué ce concept pour la première fois à la morue de l’Atlantique et rapportons nos résultats sur le microbiome circulant dans le GSL du sud.

Des études récentes ont associés les barrages hydroélectriques au fil de l’eau à une augmentation des concentrations de MeHg dans les sédiments en amont du barrage. Le MeHg est une neurotoxine qui se bioamplifie dans la chaîne alimentaire et qui est produite par des microbes possédant les gènes hgcAB. Toutefois, les variables environnementales régulant ces gènes ainsi que leurs fonctions natives sont encore mal comprises. Ce projet vise donc à étudier les effets de différentes perturbations environnementales, notamment la construction de centrales, sur la communauté microbienne hgcA+. En plus des centrales au fil de l’eau, la rivière St-Maurice est affectée par l’exploitation forestière, un incendie de forêt et des canaux construits à la suite de la construction des centrales. En analysant les métagénomes et les données biogéochimiques provenant de 6 sites différemment affectés par ces perturbations, nous avons comparé les facteurs environnementaux, la diversité fonctionnelle et structure de la communauté microbienne hgcA+. En tout, 145 génomes (MAGs) hgcA+ ont pu être reconstruit à partir des métagénomes séquencés, appartenant majoritairement aux phyla Bacteroidota, Chloroflexota, et Desulfobacterota. Les plus grandes abondances de copies d’hgcA et de génomes hgcA+ ont été trouvées dans les sites conjointement affectés par la construction de centrale au fil de l’eau et par l’exploitation forestière. Enfin, la grande diversité de MAGs hgcA+ recueillie dans les sédiments d’une rivière perturbée par des activités humaines souligne la pertinence d’étudier les communautés méthylatrices de mercure dans ces systèmes.

Les outils génomiques sont de plus en plus utilisés par les acteurs environnementaux car ils constituent une approche analytique sensible et rentable pour la surveillance de l’environnement, et peuvent donc remplacer ou compléter les méthodes traditionnelles. Afin de mieux s’équiper dans ce domaine, la DGCSCEAEQ (une direction générale du MELCCFP) a entamé diverses collaborations pour développer des outils génomiques, y compris l’analyse de l’ADN environnemental pour l’identification d’organismes d’intérêt tels que les microorganismes pathogènes, les plantes envahissantes, les microalgues incluant les diatomées, et d’autres bioindicateurs tels que les macroinvertébrés benthiques. La DGCSCEAEQ veut également s’équiper d’outils génomiques à la fine pointe de la technologie pour la surveillance des cyanobactéries à potentiel toxique dans les écosystèmes aquatiques à travers le Québec; ces outils pourront servir également à cibler et surveiller les autres espèces d’intérêt pour le ministère. Les outils génomiques représentent incontestablement la prochaine génération de surveillance environnementale.

Les marqueurs génétiques sont d’un intérêt majeur pour cibler les interventions visant l’amélioration de la qualité microbiologique de l’eau. Toutefois, leur usage doit être combiné à un échantillonnage judicieux, qui intègre la connaissance du bassin versant, ainsi que de l’impact de la méthode, de la date et du point d’échantillonnage.

Au cours des dernières années, une méthode de détermination des sources de contamination fécale de l’eau a été mise à l’épreuve, à partir de marqueurs génétiques de Bacteroïdetes. L’objectif est de discriminer l’origine de la contamination fécale, notamment le poulet, les ruminants, l’homme et le porc ainsi que l’ensemble des sources.

Une démarche a donc été réalisée afin de cibler les bons marqueurs et les valider en conditions expérimentales. Par la suite, la quantification des marqueurs a été combinée à l’analyse des populations d’E. coli dans trois bassins versants du Québec et ce, pendant 30 semaines.

Cette conférence présentera les paramètres à considérer pour utiliser de manière efficace les marqueurs génétiques en bassins versants, ainsi que la relation entre ces derniers et des indicateurs de contamination fécale conventionnels tels qu’ E. coli.

La détection des marqueurs génétiques dans les échantillons d’eau représente un défi étant donné que la concentration de ces marqueurs peut être très faible. De bonnes pratiques d’échantillonnages doivent être adoptées afin d’assurer l’intégrité du matériel génétique. Pour maximiser les chances de détection des fragments ciblés par la méthode de PCR quantitative, l’ADN doit être concentré en utilisant une méthode de filtration sur membrane. L’extraction d’ADN génomique réalisée doit assurer la récupération d’ADN de qualité (ADN double brin, non dégradé) et pur. Toutes ces étapes préparatoires sont essentielles pour la détection et la quantification de ces fragments par la méthode de PCR quantitative. La mise au point d’une méthode qPCR est aussi déterminante et sera abordée en fonction des marqueurs génétiques Bacteroidetes ciblés (chois des amorces, protocole d’amplification, températures d’hybridation, fluorophores, extincteurs, réplicats, concentration d’ADN, concentration des amorces et des sondes).

Cette conférence présentera donc l’essentiel des résultats de la mise au point permettant la détection, la quantification et la discrimination des marqueurs génétiques Bacteroidetes (BacGen) permettant de tracer les sources de contamination fécale provenant des humains (HumM2), des ruminants (BacR), des porcs (Pig-1-Bac) et des poulets/canards (Chicken/Duck-Bac).

Le projet de science citoyenne Mission ADN-eau de Génome Québec a pour but de sensibiliser les jeunes du secondaire à la science et de les informer sur le potentiel, les avancées et les enjeux de la technologie en génomique. En collaboration avec des chercheurs et chercheuses, des élèves d’un peu partout au Québec sont en mesure d’établir le portrait de la biodiversité de leur cours d’eau, grâce à la prise d’échantillons contenants de l’ADN environnemental. En plus de récolter des données scientifiques pour l’équipe de recherche, ce projet permet de les mobiliser les jeunes comme acteurs et actrices de changements dans la lutte pour les changements climatiques

La théorie des métacommunautés a été étudié théoriquement et expérimentalement, et ce, dans des systèmes naturels autant que contrôlés. Le concept des métacommunautés est souvent étudié dans des systèmes écologiques où il est possible de délimiter des communautés isolées. Toutefois, les systèmes riverains présentent des habitats continus, où il est plus difficile de clairement délimiter une communauté et de ce fait de prendre une perspective de métacommunautés lorsqu’on les étudie. De plus, en milieu aquatique, il est de plus en plus fréquent d’utiliser l’ADN environnemental (ADNe) pour échantillonner les organismes qui s’y retrouve. Cependant, l’utilisation d’ADNe présente des défis lorsque l’on veut relier les résultats obtenus avec un cadre théorique comme la théorie des métacommunautés. Le but de ce projet est d’étudier le potentiel et les contraintes des données d’ADNe dans une perspective de métacommunauté, et ce en considérant les facteurs d’incertitude reliés à l’échantillonnage par ADNe. Dans cette présentation, nous allons montrer ce qu’on peut gagner à étudier les communautés de poissons de la rivière St-François et de la rivière Châteauguay via les concepts de la théorie des métacommunautés. Les résultats obtenus nous permettrons aussi de présenter les limites et les contraintes d’utiliser ce cadre théorique avec l’ADNe. Nous terminerons par proposer des solutions pour mieux faire le pont entre la théorie écologique et les données d’ADNe.

Antimicrobial resistance (AMR) is widely recognised as one of the greatest threats to public health worldwide. The United Nations Environment Assembly (UNEA-3) have recognised the importance of the environment in the development, spread and transmission of AMR to humans and animals (United Nations Environment Programme, 2022). Such recognition calls for wider surveillance of antimicrobial resistance genes (ARG) in wastewater and other environmental reservoirs. A low cost and sensitive method to enable the routine monitoring of ARG sequence variants in environmental samples is urgently required.

Here we present a multiplexed targeted amplicon sequencing approach for the detection of amplicon sequence variants (ASVs) of ARG in environmental samples. To demonstrate the application of this technique, we analysed wastewater samples collected from the inlet to 16 treatment plants located along a 440-km transect of the St-Lawrence river in the province of Quebec (Canada). ARGs in municipal wastewater are thought to originate from numerous sources including clinical and non-clinical human waste, soil infiltrations and sewer biofilms. Among the ARGs analysed, between 3 and 34 ASVs were detected demonstrating the high sequence diversity that occurs within genes originating from a single sample type and the information that is missed using traditional techniques. Using the PLSDB and Comprehensive Antibiotic Resistance Database (CARD), we inferred the risk of ARG sequence variants based upon their reported mobility and detection in pathogens. Results suggest that sequence variants within a single ARG class present different risks to public health. In the future, targeted amplicon sequencing could also be used to identify ARG sequence variants in AMR hotspots, which will be a valuable tool in ARG source tracking.

Les terres-rares (REE) sont en forte demande à cause de leurs utilisations dans les domaines médicaux, des énergies vertes et des hautes technologies. Il est particulièrement important de comprendre les risques environnementaux associés aux REE maintenant que des mines ont été ouvertes au Canada.

Les modèles de biodisponibilité actuels comme le modèle du ligand biotique (BLM) ont été créés pour les métaux divalents et doivent être validés pour les REE (surtout trivalents). Le BLM considère que l’internalisation et les effets toxiques sont directement proportionnels à la concentration de l’ion libre. Dans cette étude, nous avons étudié la bioaccumulation du lanthane (La), une REE, en mesurant le flux d’internalisation chez Chlamydomonas reinhardtii. La bioaccumulation du lanthane diminue fortement en présence de matière organique naturelle (MON). Cependant, cette diminution est moindre que celle prédite par les concentrations de La3+ calculées. Par ailleurs, les effets de la MON variaient selon leur source. La concentration en carbone organique dissout n’est donc pas suffisante pour prédire l’impact de la MON, il considérer la nature de la MON. Les échantillons de MON seront caractérisés d’avantage afin de déterminer des paramètres pertinents pour ajuster les calculs de spéciation. De plus, la concentration de La3+ sera mesurée par une technique de résine échangeuse d’ions. Notre objectif est de déterminer si un BLM modifié peut être utilisé pour prédire la biodisponibilité du La et si oui, quels paramètres doivent être mesurés parce que la meilleure façon de protéger notre environnement contre les REE est de comprendre leurs mécanismes d’internalisation.

The demand for rare earth elements (REEs) is increasing due to their numerous applications, including green technologies. Canada owns one of the largest REEs deposits worldwide and has been exploiting its first mine in Northwest Territories since 2021. Deposits in the St. Lawrence River watershed could be exploited in the next years. Combined with the intensification of urban development and agriculture, and climate change effect on browning and precipitations patterns, we can anticipate an increase in the mobilization of REEs to freshwater ecosystems that supports important ecological services and biodiversity. Therefore, there is a need to gain an integrated understanding of the fate of these metals in the fluvial landscape. Our previous work showed that REEs in surface water of the St. Lawrence River were mainly found as colloids and particles and that their increase along the river was related to inputs from tributaries rich in terrestrial organic matter (OM) draining a REEs-rich geological region of the Canadian Shield. Our main objective is to evaluate REE accumulation in sediments as function of their characteristics (%OM, metal contents, grain-size), and sources (particles, effluent) as well as their accumulation in organisms (invertebrates and fishes). Preliminary results showed that REEs spatial variation (4.2 to 204 mg/kg) is mainly related to grain-size effect and that the observed relative enrichment in light to middle REEs in sediments is coherent with distribution in particles and is characteristic of their association with oxy-hydroxides of Fe and Mn.

La demande croissante en éléments de terres rares (ETR) essentiels à la technologie favorise le développement minier dans le nord du Québec. Le mandat du ministère de l’environnement est d’obtenir plus d’information sur la mobilité et la biodisponibilité des terres rares, en plus d’évaluer les risques de transfert et les effets d’exposition sur les organismes vivants dans les sols nordiques. Il est donc important de connaître les impacts négatifs possibles d’une telle activité sur la mobilisation des ETR, qui serait potentiellement augmentée.

Dans l’environnement, la spéciation des ETR, utilisée pour prédire leur écotoxicité, est influencée par plusieurs facteurs tels que la complexation avec la matière organique, la présence d’éléments majeurs, le pH et l’activité des micro-organismes.

Pour comprendre le comportement biogéochimique des ETR dans les sols nordiques québécois, mes travaux ont été concentrés dans la région de Whapmagoostui-Kuujjuarapik, une région où le pergélisol est discontinu. L’échantillonnage des sols s’est déroulé à l’été 2022, pendant lequel six pédons ont été échantillonnés à des profondeurs allant jusqu’à 1 mètre. Des paramètres comme la porosité, la densité et la granulométrie ont été mesurés pour caractériser les sols nordiques.

La suite du projet consistera à faire des minéralisations et des extractions partielles afin de quantifier les ETR dans les sols et leur mobilité. Ensuite, les échantillons seront enrichis en ETR par lixiviation et seront analysés à nouveau pour déterminer la quantité retenue par ceux-ci. La création d’un modèle thermodynamique permettra de prédire la mobilité et la spéciation des ETR en fonction des conditions climatiques.

Au Nunavik, il est recommandé aux femmes inuites enceintes de consommer du bouillon à base de poisson. Certaines espèces de poissons peuvent contenir des concentrations importantes en mercure (Hg) et leur consommation peut causer un risque pour la santé. Pendant la grossesse, certaines femmes peuvent développer des carences en fer (Fe) et en calcium (Ca). Or, les algues et les moules peuvent être riches en ces éléments essentiels. Ce projet vise à optimiser les apports nutritionnels et diminuer les risques liés à l’exposition aux contaminants dans les recettes inuites. Les ingrédients testés sont les truites grises (Salvelinus namaycush), les algues brunes (Alaria esculenta) et les moules bleues (Mytilus edulis). Les niveaux de Hg, d’arsenic (As), de sélénium (Se), de magnésium (Mg), de Ca et de Fe ont été mesurés dans les ingrédients et dans le bouillon. Le Hg et le Se étaient élevés dans certaines grandes truites grises incluant dans la chair de la tête. Malgré les concentrations élevées dans les truites grises, la contamination en Hg des bouillons était basse. Les algues et les moules avaient de fortes concentrations en Se, Fe, Mg, Ca et As, mais de faibles concentrations en Hg. L’As était majoritairement sous la forme organique (non-toxique) et un transfert partiel vers le bouillon a été observé. Le Fe, Mg et Ca étaient peu transférés vers le bouillon. Une recette optimisée devrait comprendre des poissons autres que les grosses truites grises, et on pourrait y ajouter des algues et moules pour bonifier l’apport en Fe et Ca.

Mots clés : nutrition, contamination, poisson, moule, algue, femmes et enfants Inuits, Nunavik

Dans le nord du Québec, l’omble chevalier (Salvelinus alpinus) est exposé à des augmentations de température en raison des changements climatiques et de la contamination métallique, attribuée aux activités minières passées et présentes, bien présentes dans cette région. Bien que des études antérieures suggèrent que les poissons sont plus vulnérables aux contaminants lorsqu’ils sont sujets à un stress thermique, très peu d’entre elles se sont intéressées à évaluer les effets combinés de ces deux stresseurs sur cette espèce nordique, vitale pour les communautés autochtones et prisée en aquaculture. Dans cette étude, les effets combinés du manganèse et d’un stress thermique sur les capacités métaboliques de l’omble chevalier ont été évalués. Le manganèse est un métal essentiel, mais toxique lorsqu’en excès, abondant dans les environnements contaminés par l’exploitation des mines de fer, dont très peu de données écotoxicologiques sont disponibles. Des ombles juvéniles (10-15g) ont été exposés à 1000 μg/L de manganèse pendant huit semaines à deux températures contrastées, soit 7°C et 16°C. Les concentrations de manganèse contenues dans quatre tissus après l’exposition ont été mesurées à l’aide de l’ICP-AES. Pour évaluer les capacités métaboliques après une exposition au manganèse, les activités de cinq enzymes des voie aérobie et anaérobie ont été mesurées dans le foie et le muscle. Les mesures de capacités métaboliques permettent d’évaluer les impacts des contaminants sur l’utilisation énergétique chez les spécimens exposés. Cette étude permettra d’approfondir nos connaissances sur les effets combinés de ces deux stresseurs sur une espèce nordique rarement étudiée en écotoxicologie.

Les goélands à bec cerclé nichant dans la région de Montréal (QC, Canada) présentent des niveaux élevés de retardateurs de flamme (RF) dans leurs tissus. De précédents travaux ont démontré que la fréquentation de lieux d’enfouissement technique par ces oiseaux était associée à une plus grande exposition atmosphérique, ainsi qu’à des concentrations élevées en PBDE dans leur foie. Toutefois, très peu d’études se sont intéressées aux voies d’exposition atmosphériques, car elles étaient considérées comme négligeables comparativement à l’exposition alimentaire. L’objectif de cette étude était d’examiner la contribution relative de l’inhalation (air) et de l’ingestion (nettoyage des plumes et alimentation) comme voies d’exposition aux RF chez les goélands. Des échantillonneurs passifs d’air (EPA) miniaturisés ont été apposés sur le dos de goélands pendant 10 jours durant la période d’incubation. Les concentrations de PBDE et autres RF ont été déterminées dans les EPA, ainsi que dans les poumons, l’huile uropygienne, le foie, le contenu stomacal et sur la surface externe des plumes des goélands. La contribution des voies d’exposition atmosphérique et alimentaire des RF a été évaluée en utilisant un modèle d’équations structurelles. Les concentrations pulmonaires de BDE-28 augmentaient avec les niveaux mesurés dans les EPA alors que les concentrations de PBDE dans le foie augmentaient avec celles des poumons, de la surface externe des plumes et des contenus stomacaux. Ainsi, en plus de l’alimentation, les voies d’exposition atmosphérique par inhalation et ingestion pendant l’entretien des plumes contribuent de manière significative à l’accumulation de PBDE chez les oiseaux en milieux urbains.

Les PFAS sont parmi les contaminants émergents les plus visibles dans les médias en ce moment. On fera un survol des dernières informations sur la présence des PFAS dans notre environnement et les implications pour diverses voies d’exposition. Il y a plusieurs propositions et ajustements récents pour les critères de qualité pour les PFAS dans l’eau potable. On a plusieurs données d’occurrence dans l’environnement et dans diverses matrices comme les biosolides, on a moins d’informations sur la réglementation pour l’écotoxicologie ou les effets sur la faune et la flore.

Le MELCCFP dispose de nombreuses données relatives à la présence de pesticides dans les cours d’eau du Québec. Ces données proviennent des suivis des pesticides réalisés depuis trente ans pour documenter l’effet de différentes cultures sur la qualité de l’eau de surface. Cependant, le MELCCFP ne disposait pas d’information récente sur la présence de ces produits dans les sédiments de ces cours d’eau. Or, les sédiments des cours d’eau jouent un rôle essentiel, car ils servent de support et d’abri pour une grande diversité d’organismes aquatiques. Ainsi, de 2018 à 2021, des échantillons ont été prélevés pour vérifier la présence de pesticides dans les sédiments de 18 cours d’eau ou plan d’eau représentatifs de divers types de milieux aquatiques. Ces suivis ainsi que les principaux constats qui en découlent seront présentés afin de brosser un premier portrait de la présence de pesticides d’usage courant dans les sédiments de cours d’eau au Québec.

Les perturbateurs endocriniens (PE) sont des contaminants capables d’altérer le fonctionnement normal des hormones (ex. : développement et reproduction). Pour faire un meilleur suivi des PE dans les eaux usées du Québec, une approche en deux niveaux par bioessais a été développée en partenariat avec le MELCCFP. Cette approche est constituée de deux bioessais in vitro de transactivation des récepteurs des estrogènes (ER) et des androgènes (AR), et de l’essai standard de reproduction à court terme chez le mené à grosse tête (21 jours). La présente étude vise à valider l’utilité de cette approche par bioessais pour un effluent d’une usine de pâtes et papiers. L’exposition des poissons à cet effluent a mené à la diminution de la reproduction jusqu’à son arrêt selon une courbe dose-réponse pour les trois concentrations utilisées (12,5, 25 et 50 %). Malgré l’importance de l’effet observé sur la reproduction, les résultats des bioessais in vitro indiquent une activité endocrinienne faible, voire négligeable. Pourtant, la présence de bisphénol S et de phtalates ont été détectés à des concentrations de l’ordre du µg/L sur l’ensemble de l’exposition. Ces substances sont connues pour interagir avec ER et AR, et pourraient expliquer les effets observés chez le poisson. La faible activité détectée in vitro pourrait s’expliquer par de l’interférence générée par les différents contaminants du mélange. Pour pouvoir utiliser les bioessais in vitro pour le suivi des effluents d’usines de pâtes et papiers, il faudrait ainsi chercher une méthode pour réduire cette interférence ou évaluer l’utilité d’autres mécanismes d’action.

Les cyanobactéries passent sous le radar dans le monde entier en raison de l’augmentation des épisodes de prolifération d’algues nuisibles. Dans des conditions favorables, elles peuvent produire des cyanotoxines et leur toxicité est principalement liée à l’apparition de microcystines. D’autres cyanopeptides bioactifs, comme les anabaenopeptines, les microginines et les cyanopeptolines sont cependant tout aussi présents que les microcystines lors des épisodes de proliférations cyanobactériennes. Plus de 500 cyanopeptides ont été structurellement identifiés, dont plus de 279 microcystines. Pourtant, en raison de leur complexité et du manque de normes disponibles, leur production et leur impact sanitaire potentiel sont peu connus. Une méthode analytique basée sur la spectrométrie de masse à haute résolution a été développée pour des analyses de suspects et non-ciblée de différentes familles de cyanopeptides incluant les microcystines, les anabaenopeptines et les microginines. Cette méthode a permis l’identification de nouvelles microcystines et anabaenopeptines, ainsi que la détection de congénères connus, mais jusqu’à ce jour non analysés par les programmes de suivi des cyanotoxines. Les résultats obtenus démontrent que de nombreux congénères de microcystines peuvent passer sous le radar s’ils ne sont pas surveillés. Aussi, les anabaenopeptines peuvent être abondantes dans des efflorescences de cyanobatéries toxiques, indiquant que leur présence pourrait affecter l’interprétation toxicologique des cyanobactéries nuisibles si elles ne sont pas suivies.

Mots clés: cyanobactéries, cyanotoxines, chimie analytique, spectrométrie de masse

The city of Contrecœur has a strong history of industrial development. Previous studies reported high concentrations of contaminants in the area’s sediments. This research aimed to study the impact of those sediments and of water temperature on Planorbid snails.

A two-week in-situ exposure was completed on Planorbella trivolvis. Snail cages were deployed in proximity to the sediments (sinking cages) and at the surface of the water (floating cages). The snails’ survival, growth and reproductive output were assessed. Tissue samples were preserved for proteomic and metabolomic analyses. All snails exposed to contaminated sediments in the sinking cages died. Only the data for the floating cages were analyzed. We observed an increase in growth, but not in survival or reproductive output.

A four-week laboratory exposure was completed using laboratory reared Planorbella pilsbryi. The effect of water temperature was investigated and, for the last two weeks of the experiment, the effect of sediment disturbance was also investigated. The same variables as the in-situ exposure were recorded and tissue samples were preserved for the same analyses. We observed a mass mortality of snails exposed to reference sediments at an elevated temperature. We observed no significant differences in growth. As for the survival and reproduction, some significant results were observed, but were likely due to the mass mortality.

The proteomics and metabolomics analyses are ongoing. We hope they will help identify the mechanisms associated with exposure to contaminated sediments at different temperatures.

Les eaux usées traitées de la ville de Montréal rejetées dans le fleuve Saint-Laurent contiennent un mélange complexe de contaminants. Il s’agit de la source locale principale de substances per/polyfluoroalkyliques (SPFA) et de retardateurs de flamme halogénés (RFH) dans le fleuve. Des études récentes ont révélé des changements au niveau de l’expression des gènes impliqués dans la régulation du métabolisme lipidique et du stress oxydatif ainsi que des modifications dans la composition des lipides hépatiques des grands brochets prélevés en aval du site de rejet des eaux usées de la ville de Montréal. Certains de ces résultats ont également été associés aux concentrations de RFH analysées dans le foie de ces brochets. Le présent projet a comme objectif d’explorer davantage les effets de l’effluent de la ville de Montréal sur le métabolisme lipidique hépatique du grand brochet du Saint-Laurent, un poisson sédentaire situé au sommet de la chaîne tropique. Des analyses de la composition en phospholipides membranaires et en triglycérides hépatiques (réserve énergétique), de la peroxydation lipidique (un marqueur de stress oxydatif) et de l’expression de certains gènes régulateurs du métabolisme des lipides sont présentement en cours, et des corrélations seront établies avec les concentrations de RFH et SPFA mesurées dans le foie des brochets. Les résultats préliminaires de la peroxydation lipidique (estimées par le dosage du malondialdéhyde) et des concentrations hépatiques de SPFA et de HFR seront présentés au colloque.

Les perturbateurs endocriniens (PE) sont des contaminants capables d’altérer le fonctionnement normal des hormones (ex. : développement et reproduction). Pour faire un meilleur suivi des PE dans les eaux usées du Québec, une approche en deux niveaux par bioessais a été développée en partenariat avec le MELCCFP. Cette approche est constituée de deux bioessais in vitro de transactivation des récepteurs des estrogènes (ER) et des androgènes (AR), et de l’essai standard de reproduction à court terme chez le mené à grosse tête (21 jours). La présente étude vise à valider l’utilité de cette approche par bioessais pour un effluent d’une usine de pâtes et papiers. L’exposition des poissons à cet effluent a mené à la diminution de la reproduction jusqu’à son arrêt selon une courbe dose-réponse pour les trois concentrations utilisées (12,5, 25 et 50 %). Malgré l’importance de l’effet observé sur la reproduction, les résultats des bioessais in vitro indiquent une activité endocrinienne faible, voire négligeable. Pourtant, la présence de bisphénol S et de phtalates ont été détectés à des concentrations de l’ordre du µg/L sur l’ensemble de l’exposition. Ces substances sont connues pour interagir avec ER et AR, et pourraient expliquer les effets observés chez le poisson. La faible activité détectée in vitro pourrait s’expliquer par de l’interférence générée par les différents contaminants du mélange. Pour pouvoir utiliser les bioessais in vitro pour le suivi des effluents d’usines de pâtes et papiers, il faudrait ainsi chercher une méthode pour réduire cette interférence ou évaluer l’utilité d’autres mécanismes d’action.

À la demande des autorités de santé publique du Québec, la Direction générale de la coordination scientifique et du Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec (DGCSCEAEQ) a mis en place, au printemps 2022, un programme de dépistage du virus de la COVID-19 dans les eaux usées. À la suite d’un processus de transfert de connaissance rapide avec le milieu universitaire (CentrEau) et d’une phase de développement interne accélérée, la DGCSCEAEQ a entamé le dépistage quotidien du virus dans les eaux usées de plusieurs villes québécoises par PCR quantitative (qPCR). Ce suivi quotidien du virus à partir d’échantillons présentant une forte hétérogénéité spatiale et temporelle s’est avéré riche en leçons pratiques, en plus d’offrir une occasion de développement méthodologique en continu. En outre, le projet est un exemple de collaboration soutenue et prolongée entre des acteurs multiples issus des milieux universitaires, municipal, institutionnel et ministériel. L’expérience jette donc un éclairage utile sur les possibilités offertes par des projets hautement collaboratifs à l’interface des sciences de l’environnement et de la santé publique, et aide à identifier les facteurs liés à leur succès. Dans cette présentation, nous tenterons de résumer les faits saillants du projet selon la perspective de la DGCSCEAEQ. Nous mettrons notamment l’accent sur les principales leçons techniques et scientifiques tirées du projet, et exposerons les défis méthodologiques subsistants avant de conclure avec les perspectives liées au projet.

Tout au long du Fleuve Saint-Laurent (FSL), des apports significatifs de coliformes fécaux (Escherichia coli, E. coli), associés aux stations d’épuration des eaux usées et aux ruissellements agricoles, menacent la qualité de l’eau du fleuve et posent des problèmes pour les activités récréatives et la santé humaine. Bien que certaines municipalités surveillent actuellement les concentrations d’E. coli localement, peu d’études ont examiné les dynamiques à grande échelle d’E. coli dans le FSL. Dans cette étude, nous avons évalué la distribution, l’origine et les dynamiques spatiales d’E. coli du début du FSL jusqu’à la ville de Québec, en ciblant les apports des affluents et des villes. Nos résultats ont montré des concentrations élevées d’E. coli près des petites et grandes villes, avec de nombreux sites dépassant le seuil de qualité de l’eau pour le contact direct avec les eaux de surface (200 UFC/100 mL). Dans certains cas, les décharges de contaminants dans les grands affluents urbains ont été suivis sur plus de 100 km en aval, démontrant l’impact à grande échelle de la pollution urbaine. Bien que la plupart des E. coli trouvées dans le FSL proviennent d’activités humaines, nous avons également détecté la présence d’E. coli à des sites sur la rive sud du lac Saint-Pierre, provenant probablement d’affluents affectés par l’agriculture. Ensemble, ces résultats soulignent l’importance de la surveillance à grande échelle la dynamique d’E. coli dans le FSL afin d’améliorer et de préserver la qualité de l’eau du fleuve.

L’Épidémiologie basée sur les eaux usées (ÉBEU) est utilisée pour estimer les cas cliniques de COVID-19 dans plusieurs régions à travers le monde avec un degré variable de succès, particulièrement dans les plus petites municipalités. Cette approche passive couvre une large proportion de la population à une fraction du coût du dépistage clinique traditionnel. La performance de l’estimation dépend grandement des méthodes, particulièrement la méthode de normalisation des concentrations du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées. Dès le printemps 2021 au Québec, le virus de la marbrure légère du poivron (PMMoV) a été utilisé comme marqueur pour normaliser les concentrations du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées avec un succès mitigé. Notre objectif est donc d’identifier et quantifier différents marqueurs pouvant avoir une meilleure performance dans la normalisation des concentrations du SRAS-CoV-2. Cela permettrait d’avoir une meilleure estimation des cas dans la population. L’ADN mitochondriale et le virus CrAssphage ainsi que la caféine et l’acide hydroxyindoleacétique (5-HIAA) ont été sélectionnés et seront analysés par réaction en polymérase en chaine quantitative (qPCR) et par chromatographie gazeuse couplée avec un spectromètre de masse (GC-MS). Les cas cliniques seront corrélés avec les concentrations de SRAS-CoV-2 normalisées avec chacun des nouveaux marqueurs. L’hypothèse principale indique que les nouveaux marqueurs auront une corrélation supérieure lorsque comparé au PMMoV. Ceci mènerait à une estimation plus précise des cas dans la population, ce qui servira d’outil important pour les autorités de santé publique dans la prise de décision et la gestion de la pandémie actuelle et les pandémies futures.

Le biofouling correspond à la colonisation biologique naturelle et progressive des surfaces immergées en milieu aquatique. Cette colonisation représente une problématique majeure pour l’économie maritime. Ce phénomène se produit dès l’immersion selon une séquence comportant la mise en place d’un film conditionneur ou film primaire consistant en l’adsorption de molécules organiques, la formation d’un biofilm et l’installation de macroorganismes (biofouling) Afin de lutter contre ce phénomène des peintures antifouling et écologiques de nouvelle génération, exempts de molécules biocides toxiques ont été développées dans le cadre de ce projet proposant des solutions écoresponsables pour lutter efficacement contre la colonisation biologique des surfaces immergées. L’objectif général de ce projet est d’étudier la cinétique de formation, le processus d’adsorption du film conditionneur sur des trois revêtements antifouling en utilisant trois types de molécules organiques comme modèles. Il s’agit d’une matière organique naturelle, d’un acide gras (acide caproïque), et d’une protéine (sérum bovin albumine).

Pour ce faire, les cinétiques de formation de ces molécules sur les revêtements sont étudiées. Les isothermes de sorption, pour différentes concentrations des substances modèles, seront a également réalisées. Les effets des paramètres physico-chimiques tel que de la salinité et de la température sur la formation du film conditionneur seront examinés. Les résultats permettront de mieux comprendre l’efficacité et les comportements de ces revêtements écologiques dans différentes conditions environnementales du milieu marin.

Les poissons subissent des fluctuations saisonnières de température qui peuvent affecter leur exposition et sensibilité aux métaux. Cependant, relativement peu d’études écotoxicologiques se sont penchées sur les effets de température, surtout à basses températures. Nous avons exploré les effets d’un froid prolongé sur la bioaccumulation et la toxicité du cadmium chez le fondule barré (Fundulus diaphanus). Les poissons étaient acclimatés à 4 ou 14°C pendant 11 semaines, puis exposés à 0, 0,5 ou 5 μg Cd L-1 pendant 28 jours aux deux températures. La bioaccumulation du Cd dans différents tissus (branchies, foie, reins, intestins, muscles) était typiquement plus faible chez les poissons acclimatés au froid. Les effets biologiques mesurables du Cd (stress oxydatif) étaient aussi diminués à basse température, et cette baisse est principalement expliquée par la diminution de la bioaccumulation. La sensibilité au Cd était similaire chez les poissons à 4 et 14°C. Notre étude indique que le risque du Cd chez le fondule barré n’est pas plus important pendant l’hiver.

Chaque année, entre 0,41 à 4 millions de tonnes de plastiques atteignent la surface des océans via les cours d’eaux. Le système hydrographique du Saint-Laurent (Canada), est soumis à de fortes pressions anthropiques amenant un flux de particules, dont les débris plastiques. A l’été 2022, nous avons échantillonnés 22 sites côtiers le long de l’estuaire et golfe du Saint-Laurent afin de prélever des débris plastiques (n= 422 débris), de l’eau (15 litres par site), des sédiments (~200g/site) et des moules (portion saline ; 25 individus/site). La caractérisation des débris plastiques échantillonnées a montré que la majorité des débris plastiques sont composés de polypropylène et polyéthylène. Dans le Saint-Laurent, ces débris plastiques sont soumis à différentes contraintes naturelles qui vont induire leur fragmentation en particules micrométriques et nanométriques. À l’heure actuelle les informations sur le comportement et la distribution des nanoplastiques dans l’environnement marin, et en particulier au sein des interfaces terre-mer, sont inexistantes. Cette lacune est liée au manque de méthodes analytiques permettant de caractériser et quantifier les nanoplastiques dans l’environnement. En effet, cette caractérisation représente un défi analytique en raison des propriétés colloïdales des nanoplastiques, des concentrations à l’état de trace et de leur composition carbonée très proche de la matière organique naturelle qui lui est associée. L’objectif de notre projet est de documenter la présence de ces nanoplastiques dans le système du Saint-Laurent grâce à des approches analytiques innovantes. Les premiers résultats obtenus par pyr-GCMS suggèrent la présence de nanoplastiques de différentes compositions dans chacun des échantillons d’eaux du Saint-Laurent.

Nous avons mesuré de faibles taux de croissance pour les sous-populations de doré jaune et de grand brochet à proximité des centrales hydroélectriques au fil de l’eau Chute-Allard et Rapides-des-Cœurs. Nous avons exploré quels facteurs environnementaux auraient pu conduire à de telles différences de taux de croissance entre les secteurs de la rivière impactée par des coupes forestières (2002-2020), un feu de forêt (2010) et la construction des barrages (2008). Nous avons analysé différents paramètres reliés à l’écologie du doré jaune et du grand brochet, comme par exemple, la croissance des sous-populations, la disponibilité de proies, la contamination en Hg et la qualité des proies en acides gras. Nous avons montré que les taux de croissance du doré jaune et du grand brochet étaient principalement influencés par les taux d’ingestion, indirectement par la disponibilité des proies et la compétition interspécifique. Ainsi, près des barrages, il y avait moins de proies disponibles par poisson, et il y avait aussi des concentrations plus élevées de Hg. Les concentrations de Hg dans les poissons étaient le deuxième facteur après l’abondance de proies, qui expliquait le mieux la croissance des poissons. D’autres études sont nécessaires pour évaluer si ces résultats se transposent à d’autres systèmes et si cette faible croissance des poissons est temporaire.