Précis d'écotoxicologie marine Pour la suite de nos océans Coll. Environnement

Au milieu des années 1960, le monde scientifique découvre que des substances toxiques de fabrication industrielle se retrouvent dans des organismes marins. Dix ans plus tard, les spécialistes des sciences marines tentent de déterminer l’ampleur du problème de la contamination des environnements marins et d’en comprendre les conséquences pour les écosystèmes : l’écotoxicologie marine, une discipline qui étudie le comportement et les effets néfastes des composés chimiques anthropiques sur les organismes marins et leurs écosystèmes, était née.

Cet ouvrage fait la synthèse des connaissances sur la pollution marine. Après des chapitres généraux rappelant les notions de base en océanographie, la biogéochimie des agents toxiques, le développement et l’application des biomarqueurs et un survol des mécanismes de toxicité, sont présentées les grandes familles de polluants marins : les métaux, les polluants organiques persistants, les hydrocarbures pétroliers et les plastiques. Un chapitre est consacré aux nanoparticules qui forment un groupe à part à cause de leurs propriétés physico-chimiques et toxicologiques tout à fait spécifiques à leur taille infime. Les grands enjeux des changements climatiques – désoxygénation et acidification des océans – sont analysés. L’ouvrage s’achève sur une note optimiste avec les avancées récentes en restauration des milieux côtiers fragilisés et le développement rapide des aires marines protégées, signes évidents de la prise de conscience de la communauté internationale face à la dégradation des mers et des océans.

CHAPITRE 1

Introduction aux sciences marines

1. Introduction aux bases de l'océanographie

2. Caractéristiques des océans, golfes, mers adjacentes, fjords et estuaires

3. Éléments de chimie marine

4. Sédimentologie et paléoocéanographie

5. Production biologique en milieu marin

6. Notions d'écologie marine

7. Conclusion .

CHAPITRE 2

Comportement physico-chimique des agents toxiques dans l'environnement marin

1. Introduction au comportement des agents toxiques en milieu marin

2. Notions de base de la chimie des surfaces appliquées à l'environnement aquatique

3. Comportement des interfaces chargées en milieu naturel

4. Notions de compartiments environnementaux et dynamiques de distribution des agents toxiques . 5. Exemples du devenir d'agents toxiques en milieu marin

6. Conclusion

CHAPITRE 3

Introduction générale à l'écotoxicologie marine

1. Contexte historique et approches pour une nouvelle discipline

2. Concepts et principes appliqués à la toxicologie aquatique

3. Facteurs influençant la toxicité

4. Classes d'agents toxiques en milieu marin

5. Écotoxicologie marine et changements globaux

6. Conclusion

CHAPITRE 4

Biomarqueurs et outils de diagnostic environnemental

1. Développements récents des marqueurs appliqués à l'écotoxicologie

2. Notions de biologie cellulaire appliquées aux biomarqueurs

3. Biomarqueurs de dommages cellulaires

4. Biomarqueurs de défense cellulaire

5. Biomarqueurs physiologiques et écologiques

6. Espèces modèles pour les bioessais marins

7. Biosurveillance en milieu marin

8. Nouvelles approches sur les biomarqueurs

CHAPITRE 5

Métaux et organométaux en milieu marin

1. Présence des métaux dans l'eau de mer

2. Spéciation des métaux

3. Bioaccumulation des métaux via l'alimentation

Encadré 5-1 Le fractionnement subcellulaire : un outil pour mieux comprendre la gestion intracellulaire des contaminants métalliques et leur potentiel de transfert trophique (par C. Fortin et P. G. C. Campbell)

4. Mécanismes et effets toxiques des métaux

5. Contamination par le mercure en milieu marin

6. Nature et toxicité des organométaux

7. Conclusion sur la pollution par les métaux

CHAPITRE 6

Polluants organiques persistants et composés émergents

1. Découverte de la contamination anthropique des océans

2. Origines et propriétés chimiques des polluants organiques persistants

Encadré 6-1 Bioaccumulation des méthylsiloxanes volatiles dans le panache de dispersion de l'effluent de la ville de Montréal (par M. Pelletier)

3. Transformation des polluants organiques dans l'environnement

4. Assimilation, rétention et métabolisme des POP

5. Mécanismes de toxicité des POP

6. Devenir à long terme des composés organiques persistants en milieu marin

Encadré 6-2 Présence et effets des contaminants organiques chez le béluga de l'estuaire du Saint-Laurent (par J. Verreault)

7. Conclusion

CHAPITRE 7

Les hydrocarbures en milieu marin

1. Bref historique des accidents pétroliers en mer

2. Notions de base sur la composition et la chimie des hydrocarbures

3. Comportement du pétrole en présence d'eau de mer et de particules

4. Biodégradation et produits de dégradation

5. Toxicité des hydrocarbures pétroliers

6. Bioremédiation, bioaugmentation et biostimulation

7. Effets écotoxicologiques des grands accidents pétroliers

8. Conclusion sur les hydrocarbures en mer

CHAPITRE 8

Les plastiques dans les océans et les milieux côtiers

1. Introduction à la problématique des plastiques en milieu marin

2. Notions de base sur la chimie des plastiques et des résines

3. Sources et devenir des plastiques dans l'environnement marin

4. Nuisance et toxicité des plastiques

5. Conclusion et perspectives sur l'enjeu des plastiques en milieu marin

CHAPITRE 9

Nanomatériaux en milieu marin

1. Sources et composition des nanomatériaux

2. Notions physico-chimiques sur les nanomatériaux

3. Émergence de la nanotoxicologie

4. Toxicité aiguë et sous-létale des nanoparticules chez les organismes marins

5. Naissance de la nano-écotoxicologie marine

6. Conclusion sur les nanomatériaux en milieu marin

CHAPITRE 10

Désoxygénation des milieux côtiers et des océans

1. Introduction au rôle de l'oxygène dans le milieu marin

2. Dynamique des gaz à l'interface atmosphère/océan

3. Dynamique de l'oxygène à l'interface eau de mer/sédiment

4. Effets de la réduction de l'oxygène sur les écosystèmes marins

5. Exemples de zones marines appauvries en oxygène

Encadré 10-1 Utilisation de la microchimie des otolithes pour suivre la progression des zones hypoxiques (par l'auteur)

Encadré 10-2 Biogéochimie de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent

(par A. Mucci)

6. Conclusion sur la désoxygénation océanique

CHAPITRE 11

Acidification des océans

1. Émergence du problème de l'acidification des océans

2. Système des carbonates

3. Évolution globale de l'acidification des océans

4. Effets délétères de l'acidification des eaux marines

5. Effets sur la biodiversité marine et les fonctions d'écosystème océanique

6. Ampleur des effets de l'acidification et conclusion générale

CHAPITRE 12

Restauration des milieux côtiers et aires marines protégées

1. Introduction à la restauration marine

2. Carbone bleu

3. Aires marines protégées

4. Évaluation des AMP et réseaux d'AMP

5. Conclusion sur les actions de conservation des écosystèmes marins

Glossaire

Index

Cet ouvrage de référence s’adresse à un vaste lectorat francophone incluant les étudiants et leurs professeurs en sciences naturelles, les chercheurs en sciences marines, les chimistes analystes, les écologues, les océanographes, les planificateurs et les gestionnaires de projets en milieu marin.