Thèse OT-18276
Thèse en chimie environnementale et écotoxicologie : accumulation et devenir du mercure et du méthyl-mercure au niveau des premiers consommateurs de la chaîne trophique
69100 VILLEURBANNE
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Présentation INRAE
L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.
Environnement de travail, missions et activités
Vous serez accueilli-e au sein du département AQUA, dans l'Unité de Recherche RiverLy, localisée à Villeurbanne (centre Lyon-Grenoble Auvergne-Rhône-Alpes), qui allie des compétences en hydrologie, hydraulique, chimie environnementale, écologie, écotoxicologie, et microbiologie pour développer des approches innovantes permettant d’appréhender la qualité, le fonctionnement et les dynamiques des hydrosystèmes. Ces approches couvrent l’ensemble des niveaux d’organisation du vivant (de la cellule aux communautés d’organismes) aux différentes échelles structurant les hydrosystèmes (des microsites jusqu’aux grands bassins versants). Ces recherches interdisciplinaires visent à mieux prendre en compte les risques naturels et anthropiques pour une meilleure gestionet restauration des cours d'eau.
Au sein de l’UR RiverLy vous serez accueilli-e dans l’équipe du Laboratoire de chimie des milieux aquatiques (LAMA, www.https://lama.inrae.fr/). L’équipe LAMA a pour objectifs d’évaluer les sources, le devenir et l’impact des contaminants dans les hydrosystèmes afin de réduire les apports et les risques. L’équipe développe des méthodologies et stratégies adaptées pour caractériser les pollutions liées aux rejets urbains et aux sources diffuses agricoles. Ce projet sera réalisé en collaboration étroite avec l’équipe d’écotoxicologie de l’UR RiverLy qui étude la contamination et la toxicité des milieux aquatiques, notamment via des approches de biosurveillance active.
Ce projet de thèse vise à aborder la question de la biogéochimie du mercure (Hg) dans les milieux aquatiques, élément trace reconnu problématique au niveau national et international. Sous sa forme méthylée, (méthylmercure : MeHg), cet élément est connu pour s’accumuler et se bioamplifier le long des chaînes trophiques. Ainsi, dans les milieux aquatiques, les plus fortes concentrations en Hg sont mesurées chez les poissons prédateurs supérieurs, situés en fin de chaîne trophique, avec des taux en MeHg supérieurs à 80%. En raison de sa grande toxicité, le MeHg représente un risque majeur pour les organismes aquatiques et pour l’homme. La directive cadre sur l’eau (DCE) impose une surveillance de l’état chimique des cours d’eau via la mesure de substances prioritaires dans l’eau ou dans le biote. Concernant le Hg, en accord avec le fait qu’il se bioamplifie le long de la chaîne trophique, la surveillance se fait aujourd’hui sur le poisson et par la mesure en Hg total (HgT) pour lequel une norme de qualité environnementale est disponible. Pour répondre à la difficulté de prélever du poisson sur l’ensemble du réseau de surveillance, limiter l’impact sur les populations piscicoles, et améliorer la comparaison spatiale et temporelle des données de surveillance, la méthode de biomonitoring actif, à l’aide de gammares encagés, développée à INRAE/RiverLy est apparue comme une solution pertinente pour la surveillance chimique des eaux de surface continentales. Cependant, la mesure du Hg total chez le gammare semble insuffisante pour comprendre la contamination des milieux et répondre aux obligations de la réglementation DCE.
Ce projet vise à acquérir de nouvelles connaissances sur la biodisponibilité, l’accumulation et le devenir du Hg et MeHg chez un invertébré modèle, le gammare, pour améliorer le suivi et le diagnostic de la contamination des milieux en Hg, afin de mieux comprendre et prédire leur transfert le long de la chaîne trophique.
L’axe 1 de la thèse se focalisera sur l’acquisition et l’exploitation de données de terrain afin de déterminer pour la première fois les taux de MeHg chez les gammares encagés et d’étudier si ces taux varient ou non spatialement (selon les cours d’eau).
L’axe 2 sera consacré à décrire et comprendre les cinétiques d’accumulation et de dépuration du Hg sous sa forme inorganique ou méthylée en conditions plus ou moins complexes (présence ou pas de nourriture et divers types de nourriture ; expérimentations en laboratoire et sur le terrain). Enfin, l’axe 3 s’intéressera au devenir du Hg, sous sa forme inorganique et méthylée, chez le gammare en étudiant notamment son organotropisme (étude en laboratoire des cinétiques d’accumulation et de dépuration au niveau de différents organes). Ce projet permettra d’améliorer la surveillance de la qualité chimique des milieux aquatiques et l’évaluation du risque des substances chimiques, notamment en réponse aux attentes de la directive cadre sur l’eau (DCE).
Vous serez plus particulièrement en charge de :
- Mettre en oeuvre des méthodes d’analyse de pointe pour le dosage du mercure et du méthylmercure à des niveaux trace dans les organismes biologiques et sédiments (par spectrométrie d’absorption atomique automatisée pour le mercure total (HgT) ; par dilution isotopique et chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse à plasma à couplage inductif, ID-GC-ICP-MS, pour MeHg) ;
- Organiser des expérimentations en laboratoire et participer à des campagnes de terrain ;
- Exploiter et interpréter les données obtenues, ainsi que les données disponibles chez le poisson et les gammares encagés au niveau national (Naïades : base de données de surveillance acquises par les agences de l’eau) ;
- Calibrer un modèle toxicocinétique existant, grâce au soutien d’experts dans ces domaines ;
- Valoriser les résultats obtenus par des présentations lors de conférences et la publication d’articles scientifiques.
Les travaux de recherche du doctorant seront codirigés par Marina Coquery et Aymeric Dabrin de l’équipe LAMA et Olivier Geffard de l’équipe d’écotoxicologie.
Le déroulement de la thèse permettra l’interaction avec des partenaires opérationnels de l’OFB (Office français de la biodiversité) et des agences de l’eau au niveau national.
Formations et compétences recherchées
Formation recommandée : Master en chimie analytique et environnementale, sciences de l’environnement, écotoxicologie.
Connaissances souhaitées : techniques de préparation d’échantillons biologiques, spectrométrie de masse, chimie/biogéochimie des milieux aquatiques, traitement statistiques de données, bonne maitrise de l’anglais (niveau B2).
Expérience appréciée : expérience en laboratoire d’analyse chimique et sur le terrain ; exploitation statistique et gestion des données, modélisation.
Aptitudes recherchées : travail en équipe, esprit d’initiative, bonne capacité de synthèse et de rédaction.
Votre qualité de vie à INRAE
En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :
- jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.