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Effet d'un champ électromagnétique basse fréquence sur le comportement et la bioénergétique du polychète Hediste diversicolor
Figure :
Figure 5 (Jakubowska et al., 2019) : Distribution verticale (moyenne; n=2) des individus H. diversicolor observés dans leur couche sédimentaire respective après une exposition de 8 jours à un EMF de 1 mT. Les couches auxquelles chaque individu a été assigné indiquent la couche dans laquelle leur prostomium a été observé.
Figure 7 (Jakubowska et al., 2019) : Taux (moyenne ± écart-type) de consommation d'oxygène (A) et d'excrétion d'ammoniac (B) de H. diversicolor après exposition à un EMF de 1 mT (n=13) et dans des conditions contrôle (n=13). Des lettres différentes mettent en évidence des différences significatives (p<0.05).
Introduction à l'article :
Contexte : Il existe une distinction peu considérée (e.g. Burton, 2016) entre des MF statiques produits par un courant direct (DC) et les EMF produit par un courant alternatif (AC). Dans un autre de leur travail sur l'impact des champs sur les faunes marines publié la même année (Fey et al., 2019), les auteurs ont pris en compte les 2 types de courants. Les polychètes comme H. diversicolor sont des organismes benthiques potentiellement vulnérables aux EMF (Stankevičiūtė et al., 2019).
Objectifs : Puisque les EMF (AC) pourraient être les plus nocifs aux faunes, seuls les effets de ce type de champs ont été investigués. A partir de simulations en laboratoire permettant d'avoir un contrôle sur les paramètres environnementaux, il s'est agi d'évaluer la réponse de H. diversicolor à cette source de stress en termes comportementaux et physiologiques. Afin d'estimer les processus physiologiques avec fiabilité, une conversion en équivalents énergétiques a été employée.
Expériences de l'article :
Le comportement d'attraction/évitement vis à vis des EMF a pu être évalué via un montage expérimental analogue à celui de Bochert & Zettler (2006) avec un comptage après 8 jours d'exposition.
La distribution verticale de particules traceuses initialement en surface, et des H. diversicolor au sein des couches de sédiment (h=12 cm) a été comparée dans le cas où les vers sont plongés dans un aquarium exposé à un EMF artificiel (1mT 50Hz) ou référence pendant 8 jours afin d'étudier l'activité de remaniement des sédiments.
15 polychètes en aquarium exposé (15 références) ont été enfermés individuellement en contenants en maille pour quantifier à la suite l'effet des EMF sur 5 variables liées aux capacités de croissance :
Taux de consommation de nourriture (restes collectés)
Efficacité d'absorption (via m.o. des fèces)
Taux de consommation d'O2 (en chambre de respiration)
Taux d'excrétion d'ammoniac (via l'eau des chambres)
Energie disponible pour la production (à partir des variables précédentes)
Résultats de l'article :
La distribution des 36 individus à la fin de l'expérience comportementale n'a montré aucune tendance particulière.
En revanche, les particules traceuses ont été retrouvées plus en profondeur après exposition aux EMF 1mT 50Hz qu'en leur absence, avec une distribution significativement différente entre classes de profondeurs entre les 2 traitements, de même pour la répartition verticale des vers - avec principalement h>3cm si EMF, <3cm sans EMF (Fig.5).
Aucun changement satistiquement significatif du taux de consommation de nourriture entre les traitements n'a été noté même si une augmentation d'environ ⅓ est relevée chez les exposés, ni pour l'efficacité d'absorption de la nourriture et le taux de consommation d'O2 (+27% en moyenne par rapport au contrôle, fig.7A). Les EMF ont affecté significativement le taux d'excrétion d'ammoniac, moindre chez les animaux exposés (Fig.7B). L'énergie allouable à la croissance est 30% supérieure au cas contrôle, mais la différence n'est pas significative.
Rigueur de l'article :
En dressant l'état des connaissances en introduction, la citation d'un article clef a été omise localement, ce qui mène à une contradiction dans le propos mais n'amoindrit pas la valeur des résultats ou du raisonnement. En effet, il n'y aurait "pas d'information concernant les effets des EMF sur [...] les polychètes" (rendant l'article "inédit"), alors que le travail de Stankevičiūtė et al. (2019) publié quelques mois plus tôt (par la même équipe) montre une génotoxicité des EMF chez H. diversicolor. Pour autant, celui-ci est clairement cité quelques paragraphes après.
Dans les figures, le nombre de polychètes étudiés par traitement (figures 3, 6, 7) et le nombre de réplicats (figures 4 et 5) sont confondus dans une même notation ("n"). Ces réplicats sont au nombre de 3 en chambre de respiration et de 2 pour les expériences liées au remaniement des sédiments, mais il n'est fait mention qu'à une seule mesure du comptage des individus concernant l'attraction / évitement, ce qui est assez faible.
Ce que cet article apporte au débat :
Les résultats de la distribution inter-section viennent étayer ceux de Bochert & Zettler (2006) (MF statique) pour cette sp.
Il s'agit de la 1ère étude montrant les effets de valeurs réalistes de EMF (1 mT 50Hz) sur les polychètes, dont l'activité bioturbatrice est un service écosystémique clé. Or, la présence de traceurs et d'individus plus en profondeur par rapport au contrôle suggère un remaniement plus fréquent des sédiments.
Même si le facteur EMF n'est pas une source de stress selon le 1er indicateur comportemental, il l'est d'après le 2nd. Le remaniement régulier impliquant la libération de contaminants mais aussi une meilleure oxygénation du sédiment, montre qu'évaluer un tel effet comme "néfaste" est complexe.
De même pour l'excrétion réduite d'ammoniac (résultat inédit) car aucun autre changement clair dans les processus physiologiques analysés directement et pas via proxies n'a été noté. Avec EMF, un différentiel énergétique positif est maintenu (1er test chez Hediste).
Remarques sur l'article :
En plus des nombreux traits comportementaux et physiologiques analysés en présence de EMF, l'étude est exhaustive en proposant d'autres déductions : la fréquence d'émérgence hors du sédiment (contrôlée par caméra) n'a pas été différente de la propension naturelle de H. diversicolor pour ce comportement. De ce fait, les EMF n'ont pas pour effet d'augmenter la pression de prédation par exemple.
Bien que les EMF semblent avoir des effets biologiques faibles sur les faunes, le propos est nuancé avec une remarque concernant le niveau d'incertitude élevé des expériences liées à ce sujet.
De façon préventive (hors du débat), les auteurs proposent des mesures intéressantes qui pourraient être mises en place, dans le cas où des effets nocifs liés aux MF / EMF existeraient (e.g. en enterrant les câbles dans les sédiments par exemple).
Ils sont aussi auto-critiques quant aux comparaisons possibles entre les résultats de leur étude échafaudée autour des ACs, et des études où des DCs sont utilisés.
Effet d'un champ électromagnétique basse fréquence sur le comportement et la bioénergétique du polychète Hediste diversicolor
Figure 5 (Jakubowska et al., 2019) : Distribution verticale (moyenne; n=2) des individus H. diversicolor observés dans leur couche sédimentaire respective après une exposition de 8 jours à un EMF de 1 mT. Les couches auxquelles chaque individu a été assigné indiquent la couche dans laquelle leur prostomium a été observé.
Figure 7 (Jakubowska et al., 2019) : Taux (moyenne ± écart-type) de consommation d'oxygène (A) et d'excrétion d'ammoniac (B) de H. diversicolor après exposition à un EMF de 1 mT (n=13) et dans des conditions contrôle (n=13). Des lettres différentes mettent en évidence des différences significatives (p<0.05).
Contexte : Il existe une distinction peu considérée (e.g. Burton, 2016) entre des MF statiques produits par un courant direct (DC) et les EMF produit par un courant alternatif (AC). Dans un autre de leur travail sur l'impact des champs sur les faunes marines publié la même année (Fey et al., 2019), les auteurs ont pris en compte les 2 types de courants. Les polychètes comme H. diversicolor sont des organismes benthiques potentiellement vulnérables aux EMF (Stankevičiūtė et al., 2019).
Objectifs : Puisque les EMF (AC) pourraient être les plus nocifs aux faunes, seuls les effets de ce type de champs ont été investigués. A partir de simulations en laboratoire permettant d'avoir un contrôle sur les paramètres environnementaux, il s'est agi d'évaluer la réponse de H. diversicolor à cette source de stress en termes comportementaux et physiologiques. Afin d'estimer les processus physiologiques avec fiabilité, une conversion en équivalents énergétiques a été employée.
Le comportement d'attraction/évitement vis à vis des EMF a pu être évalué via un montage expérimental analogue à celui de Bochert & Zettler (2006) avec un comptage après 8 jours d'exposition.
La distribution verticale de particules traceuses initialement en surface, et des H. diversicolor au sein des couches de sédiment (h=12 cm) a été comparée dans le cas où les vers sont plongés dans un aquarium exposé à un EMF artificiel (1mT 50Hz) ou référence pendant 8 jours afin d'étudier l'activité de remaniement des sédiments.
15 polychètes en aquarium exposé (15 références) ont été enfermés individuellement en contenants en maille pour quantifier à la suite l'effet des EMF sur 5 variables liées aux capacités de croissance :
La distribution des 36 individus à la fin de l'expérience comportementale n'a montré aucune tendance particulière.
En revanche, les particules traceuses ont été retrouvées plus en profondeur après exposition aux EMF 1mT 50Hz qu'en leur absence, avec une distribution significativement différente entre classes de profondeurs entre les 2 traitements, de même pour la répartition verticale des vers - avec principalement h>3cm si EMF, <3cm sans EMF (Fig.5).
Aucun changement satistiquement significatif du taux de consommation de nourriture entre les traitements n'a été noté même si une augmentation d'environ ⅓ est relevée chez les exposés, ni pour l'efficacité d'absorption de la nourriture et le taux de consommation d'O2 (+27% en moyenne par rapport au contrôle, fig.7A). Les EMF ont affecté significativement le taux d'excrétion d'ammoniac, moindre chez les animaux exposés (Fig.7B). L'énergie allouable à la croissance est 30% supérieure au cas contrôle, mais la différence n'est pas significative.
En dressant l'état des connaissances en introduction, la citation d'un article clef a été omise localement, ce qui mène à une contradiction dans le propos mais n'amoindrit pas la valeur des résultats ou du raisonnement. En effet, il n'y aurait "pas d'information concernant les effets des EMF sur [...] les polychètes" (rendant l'article "inédit"), alors que le travail de Stankevičiūtė et al. (2019) publié quelques mois plus tôt (par la même équipe) montre une génotoxicité des EMF chez H. diversicolor. Pour autant, celui-ci est clairement cité quelques paragraphes après.
Dans les figures, le nombre de polychètes étudiés par traitement (figures 3, 6, 7) et le nombre de réplicats (figures 4 et 5) sont confondus dans une même notation ("n"). Ces réplicats sont au nombre de 3 en chambre de respiration et de 2 pour les expériences liées au remaniement des sédiments, mais il n'est fait mention qu'à une seule mesure du comptage des individus concernant l'attraction / évitement, ce qui est assez faible.
Les résultats de la distribution inter-section viennent étayer ceux de Bochert & Zettler (2006) (MF statique) pour cette sp.
Il s'agit de la 1ère étude montrant les effets de valeurs réalistes de EMF (1 mT 50Hz) sur les polychètes, dont l'activité bioturbatrice est un service écosystémique clé. Or, la présence de traceurs et d'individus plus en profondeur par rapport au contrôle suggère un remaniement plus fréquent des sédiments.
Même si le facteur EMF n'est pas une source de stress selon le 1er indicateur comportemental, il l'est d'après le 2nd. Le remaniement régulier impliquant la libération de contaminants mais aussi une meilleure oxygénation du sédiment, montre qu'évaluer un tel effet comme "néfaste" est complexe.
De même pour l'excrétion réduite d'ammoniac (résultat inédit) car aucun autre changement clair dans les processus physiologiques analysés directement et pas via proxies n'a été noté. Avec EMF, un différentiel énergétique positif est maintenu (1er test chez Hediste).
En plus des nombreux traits comportementaux et physiologiques analysés en présence de EMF, l'étude est exhaustive en proposant d'autres déductions : la fréquence d'émérgence hors du sédiment (contrôlée par caméra) n'a pas été différente de la propension naturelle de H. diversicolor pour ce comportement. De ce fait, les EMF n'ont pas pour effet d'augmenter la pression de prédation par exemple.
Bien que les EMF semblent avoir des effets biologiques faibles sur les faunes, le propos est nuancé avec une remarque concernant le niveau d'incertitude élevé des expériences liées à ce sujet.
De façon préventive (hors du débat), les auteurs proposent des mesures intéressantes qui pourraient être mises en place, dans le cas où des effets nocifs liés aux MF / EMF existeraient (e.g. en enterrant les câbles dans les sédiments par exemple).
Ils sont aussi auto-critiques quant aux comparaisons possibles entre les résultats de leur étude échafaudée autour des ACs, et des études où des DCs sont utilisés.
Dernière modification il y a plus de 5 ans.