Nouvelles du Laboratoire de Mathématiques de Bretagne Atlantique (LMBA)

Probabilités des Evénements Rares sur des Séries Temporelles Environnementales

Gilles Durrieu, Ion Gramma, Véronique Le Tilly, Jean-Claude Massabuau, Khoai  Quang Pham 

 

Crassostrea gigas

 

La mesure de l'activité de mollusques bivalves est un moyen d'enregistrer le comportement de bivalves in situ et donc d'évaluer des changements de la qualité de l'eau. L'Equipe propose une méthode statistique basée sur la théorie des valeurs extrêmes permettant d'estimer des changements globaux (pollution, changement de température...) et ainsi d'aider à la surveillance sur des données acquises en Bretagne Sud.

Les activités humaines sont responsables d'importants rejets d'agents polluants dans le milieu naturel. Ces polluants entraînent la dégradation de nombreux biotopes perturbant les écosystèmes et posant également des problèmes en termes de santé publique. Des règlementations et des contrôles sur la qualité des eaux ont été mis en place. Parmi ces contrôles, les bio-indicateurs sont de plus en plus utilisés car ils peuvent se révéler très efficaces par leurs capacités à révéler la présence de traces (concentrations très faibles) de contaminant et par leur capacité d'intégration au cours du temps. Les mollusques bivalves ventilent tout au long de la journée pour se nourrir et respirer. Ils sont équipés de récepteurs qui leur permettent en permanence d'estimer la qualité de l'eau dans laquelle ils baignent, de façon à pouvoir réagir immédiatement face à une eau qu'ils jugent nocive pour leur intégrité. Le cas des mollusques bivalves est particulièrement intéressant en tant qu'espèce bio-indicatrice car ce sont des animaux sédentaires qui peuvent être témoins de changements locaux de la qualité de l'eau. Le suivi du comportement de bivalves permet donc de rendre compte jour après jour de leur état de santé, et, au-delà, de la qualité de l'eau. Le modèle biologique utilisé pour cette étude est un bivalve filtreur : l'huître. L'huître Crassostrea gigas représente une ressource économique importante dans le Morbihan. Depuis de nombreuses années, le fonctionnement des entreprises ostréicoles se traduit par le transfert des huîtres d'un bassin ostréicole à un autre (étang de Thau, bassin d'Arcachon, Marennes-Oléron, Morbihan, Normandie) mais également au sein d'un même bassin.   Mais depuis une dizaine d'années, des épisodes de mortalités d'adultes, et, depuis trois ans, de naissains, ont déstabilisé l'équilibre économique des entreprises.

Face à la complexité du problème, le contrôle permanent de l'état physiologique des huîtres est assuré par un suivi continu à haute fréquence (10 Hz) de l'ouverture des valves par valvométrie. La valvométrie (mesure de l'activité des valves de mollusques) est une technique qui permet d'enregistrer in situ les réactions des bivalves, face aux changements de la qualité de l'eau dans laquelle ils vivent. Le principe de ce biocapteur est le suivant : des électrodes (électro-aimants) légères (200 mg) et non invasives (l'animal ne doit ni les sentir, ni être entravé) sont collées sur les valves, et permettent de mesurer en permanence leur état d'ouverture. Ces électrodes sont gérées par une carte analogique immergée, à côté des animaux, en boîtier étanche. Le tout est relié à une seconde carte électronique en surface, pilotée sous Linux. Le dispositif expérimental consomme seulement 1 watt et il est alimenté par panneaux solaires, batteries ou source de courant.
Une fois les données brutes arrivées au laboratoire, elles sont modélisées et traitées statistiquement. Quelques résultats sont déjà mis automatiquement en accès public et
professionnel sur un site web (L'Oeil du Mollusque
http://molluscan-eye.epoc.u-bordeaux1.fr).