Mélanges complexes de pesticides dans les cours d'eau de zones viticoles mis en évidence par l'échantillonnage passif
Les pesticides sont utilisés à grande échelle dans le monde entier pour combattre les maladies fongiques, les plantes adventices, les insectes et autres organismes nuisibles. Les ventes de matières actives phytosanitaires sont estimées à environ 68 000 tonnes dont 28 000 tonnes de fongicides. Face à l'omniprésence des pesticides, il demeure crucial d'évaluer précisément la contamination des écosystèmes aquatiques par ces substances et métabolites et ainsi caractériser l'exposition des organismes. L'évaluation de l'exposition est en effet un préalable indispensable à l'élaboration de méthodes de mesures de risque fiables. Les pratiques culturales et phytosanitaires, la fréquence et la durée des ruissellements, l'importance des réseaux de drainage entraînent des fluctuations de courte durée des concentrations en pesticides. Ces fluctuations limitent la capacité de l'échantillonnage ponctuel à capturer les pics de concentration (exposition aiguë) ou à représenter avec un niveau de confiance acceptable les concentrations moyennes (exposition chronique). Une approche pour surmonter ces limites est l'utilisation d'un échantillonneur passif intégrateur de composés organiques polaires (POCIS - Polar Chemical Integrative Sampler) qui caractérise l'exposition chronique à des produits chimiques relativement solubles. Dans cette étude menée dans le vignoble bordelais, les concentrations de 200 pesticides et métabolites ont été mesurées dans les cours d'eau d'un site expérimental d'environ 830 ha localisé sur la rive droite de l'estuaire de la Gironde. L'activité agricole prépondérante dans le site est la viticulture (75 % de la surface agricole utile) associée à l'utilisation de fongicides. Les points de suivi sont localisés sur un tributaire de la Gironde (la Livenne) et sur un ruisseau (les Souches) drainant les eaux de parcelles viticoles vers ce tributaire (Figure 1). Afin de caractériser les niveaux de contamination des eaux de surface, 72 échantillonneurs passifs de type POCIS ont été déployés entre janvier et décembre 2017 pour évaluer l'exposition cumulée sur 30 jours des 6 points de suivi aux pesticides polaires et semi-polaires. Des échantillons d'eau ont été collectés mensuellement ou bimensuellement parallèlement au déploiement des POCIS pour permettre la comparaison des résultats obtenus par échantillonnages passifs et ponctuels. Les pesticides ont été élués de la phase des POCIS à l'aide de méthanol et de dichlorométhane. Les pesticides et certains de leurs métabolites ont été extraits des échantillons d'eau par microextraction en phase solide (SPME) ou extraction en phase solide (SPE), en fonction des composés, puis quantifiés par LC-MS/MS et GC-MS/MS (dilution isotopique).
(pp. 3, 01/09/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UR ETBX, IRSTEA
Bioactive extracellular compounds produced by the dinoflagellate Alexandrium minutum are highly detrimental for oysters
Blooms of the dinoflagellate Alexandrium spp., known as producers of paralytic shellfish toxins (PSTs), are regularly detected on the French coastline. PSTs accumulate into harvested shellfish species, such as the Pacific oyster Crassostrea gigas, and can cause strong disorders to consumers at high doses. The impacts of Alexandrium minutum on C. gigas have often been attributed to its production of PSTs without testing separately the effects of the bioactive extracellular compounds (BECs) with allelopathic, hemolytic, cytotoxic or ichthyotoxic properties, which can also be produced by these algae. The BECs, still uncharacterized, are excreted within the environment thereby impacting not only phytoplankton, zooplankton but also marine invertebrates and fishes, without implicating any PST. The aim of this work was to compare the effects of three strains of A. minutum producing either only PSTs, only BECs, or both PSTs and BECs, on the oyster C. gigas. Behavioral and physiological responses of oysters exposed during 4 days were monitored and showed contrasted behavioral and physiological responses in oysters supposedly depending on produced bioactive substances. The non-PST extracellular-compound-producing strain primarily strongly modified valve-activity behavior of C. gigas and induced hemocyte mobilization within the gills, whereas the PST-producing strain caused inflammatory responses within the digestive gland and disrupted the daily biological rhythm of valve activity behavior. BECs may therefore have a significant harmful effect on the gills, which is one of the first organ in contact with the extracellular substances released in the water by A. minutum. Conversely, the PSTs impact the digestive gland, where they are released and mainly accumulated, after degradation of algal cells during digestion process of bivalves. This study provides a better understanding of the toxicity of A. minutum on oyster and highlights the significant role of BECs in this toxicity calling for further chemical characterization of these substances.
(Aquatic Toxicology. vol. 199, n° 0166-445X, pp. 188-198, 01/09/2026)
LEMAR, IRD, IFREMER, UBO EPE, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IFREMER
Relative Contribution of Wave Setup to the Storm Surge: Observations and Modeling Based Analysis in Open and Protected Environments (Truc Vert beach and Tubuai island)
(01/09/2026)
BRGM, IFREMER, DYNECO, IFREMER, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Intraspecific trade-offs between facilitation and competition in the non-native mollusc Crepidula fornicata
We tested the hypothesis that high-density populations of the non-indigenous gastropod Crepidula fornicata increase settlement of conspecific recruits (facilitation process), and that this facilitation is balanced by competition processes. To verify our hypothesis, we sampled C. fornicata at 2 drastically different densities for 10 yr. We found that at high densities, the number of 1 yr old individuals per square meter colonizing the habitat and individual growth performances were higher in comparison with the low-density condition (Allee effect). In contrast, the production/biomass ratio (P/B), a good indicator of population fitness, was lower at higher densities. We relate this lower P/B ratio to the deficit of young individuals compared to adult biomass. We conclude that the net effect of high density on the conspecific colonization processes of the population is positive, thanks to the higher available hard substrate for larvae (facilitation). However, intraspecific competition also occurs and mitigates this positive effect. Therefore, we suggest that it is particularly important to take into account the ‘net’ balance between costs and benefits (i.e. what we observe) when analyzing population growth, in order to better understand its dynamics.
(Marine Ecology Progress Series. vol. 604, n° 0171-8630, pp. 163-171, 01/09/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UMN, UMN
High-Content Screening of Plankton Alkaline Phosphatase Activity in Microfluidics
One way for phytoplankton to survive orthophosphate depletion is to utilize dissolved organic phosphorus by expressing alkaline phosphatase. The actual methods to assay alkaline phosphate activity—either in bulk or as a presence/absence of enzyme activity—fail to provide information on individual living cells. In this context, we develop a new microfluidic method to compartmentalize cells in 0.5 nL water-in-oil droplets and measure alkaline phosphatase activity at the single-cell level. We use enzyme-labeled fluorescence (ELF), which is based on the hydrolysis of ELF-P substrate, to monitor in real time and at the single-cell level both qualitative and quantitative information on cell physiology (i.e., localization and number of active enzyme sites and alkaline phosphatase kinetics). We assay the alkaline phosphatase activity of Tetraselmis sp. as a function of the dissolved inorganic phosphorus concentration and show that the time scale of the kinetics spans 1 order of magnitude. The advantages of subnanoliter-scale compartmentalization in droplet-based microfluidics provide a precise characterization of a population with single-cell resolution. Our results highlight the key role of cell physiology to efficiently access dissolved organic phosphorus.
(Analytical Chemistry. vol. 90, n° 0003-2700, pp. 4174 - 4181, 01/09/2026)
CRPP, UB, INC-CNRS, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
On the influence of reflection over a rhythmic swash zone on surf zone dynamics
The reflection of incident gravity waves over an irregular swash zone morphology and the resulting influence on surf zone dynamics remains mostly unexplored. The wave-phase resolving SWASH model is applied to investigate this feedback using realistic low-tide terraced beach morphology with well-developed beach cusps. The rhythmic reflection generates a standing wave that mimics a subharmonic edge wave, from the superimposition of incident and two-dimensional reflected waves. This mechanism is enhanced by shore-normal, narrow-banded waves in both direction and frequency. Our study suggests that wave reflection over steep beaches could be a mechanism for the development of rhythmic morphological features such as beach cusps and rip currents.
(Ocean Dynamics. vol. 68, n° 1616-7341, pp. 899-909, 01/09/2026)
LEGOS, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, BRGM, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Quantitative comparison of taxa and taxon concepts in the diatom genus Fragilariopsis : a case study on using slide scanning, multiexpert image annotation, and image analysis in taxonomy 1
Semiautomated methods for microscopic image acquisition, image analysis, and taxonomic identification have repeatedly received attention in diatom analysis. Less well studied is the question whether and how such methods might prove useful for clarifying the delimitation of species that are difficult to separate for human taxonomists. To try to answer this question, three very similar Fragilariopsis species endemic to the Southern Ocean were targeted in this study: F. obliquecostata, F. ritscheri, and F. sublinearis. A set of 501 extended focus depth specimen images were obtained using a standardized, semiautomated microscopic procedure. Twelve diatomists independently identified these specimen images in order to reconcile taxonomic opinions and agree upon a taxonomic gold standard. Using image analyses, we then extracted morphometric features representing taxonomic characters of the target taxa. The discriminating ability of individual morphometric features was tested visually and statistically, and multivariate classification experiments were performed to test the agreement of the quantitatively defined taxa assignments with expert consensus opinion. Beyond an updated differential diagnosis of the studied taxa, our study also shows that automated imaging and image analysis procedures for diatoms are coming close to reaching a broad applicability for routine use.
(European Journal of Phycology. vol. 54, n° 0967-0262, pp. 703-719, 01/09/2026)
AWI, BAS, NERC, UNLP, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, MPI-BGC
Développement et validation d'une méthode d'analyse des chloroalcanes à chaine courte et moyenne dans le biote. Application à la détermination de l'état de contamination de tissus de poissons d'eau douce
La Directive 2013/39 /UE modifiant les Directives 2000/60/CE et 2008/105/CE concernant les substances prioritaires dans le domaine de l'eau a introduit quinze nouvelles substances prioritaires au niveau communautaire, et promulgué les normes de qualité environnementale (NQE) correspondantes. Parmi les substances récemment introduites, on trouve les chloroalcanes dits « à chaine courte » (C10 à C13), constitués de mélanges complexes de n-alcanes polychlorés, composés répondant aux critères PBT (persistants, bioaccumulables et toxiques). Ces composés, ainsi que les chloroalcanes à chaine moyenne (C14-C17) et longue (C20-C30), sont hydrophobes, chimiquement et thermiquement stables, sont ou ont été employés dans de nombreuses applications industrielles. Les données existantes suggèrent le caractère ubiquiste de ces composés produits en quantité importantes à l'échelle globale ; ces données demeurent néanmoins relativement fragmentaires en raison de la difficulté à analyser et quantifier ces composés. Les travaux réalisés dans le cadre de cette étude ont permis le développement et la validation d'une méthode de dosage des chloroalcanes à chaine longue et moyenne dans les tissus de poisson. Cette méthode repose sur l'utilisation de l'extraction assistée par micro-ondes, sur la purification des extraits organiques par chromatographie d'adsorption et sur l'utilisation de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse haute résolution de type « temps de vol » (résolution de 15000 à m/z = 400) pour la détection des analytes. L'optimisation de la méthode a permis l'obtention de limites de détection dans la gamme 0,03-0,4 ng.g-1 pf pour les différents groupes (CnH2n+2-zClz), compatibles avec les niveaux environnementaux attendus. L'application de cette méthode à l'analyse de tissus de poisson (barbeau) prélevés dans le bassin du Rhône a permis de confirmer le caractère ubiquiste de ces micropolluants ; dans les échantillons sélectionnés, les niveaux de MCCP (1,25 - 72,7) apparaissent 2 à 57 fois plus élevés que ceux des SCCP (0,16 - 10,6 ng.g-1 poids frais), ces derniers étant systématiquement inférieurs à la NQEbiote applicable aux SCCP (16,6 µg.g-1 pf).
(pp. 19, 01/09/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IRSTEA
Microbial Dark Matter Investigations: How Microbial Studies Transform Biological Knowledge and Empirically Sketch a Logic of Scientific Discovery
Microbes are the oldest and most widespread, phylogenetically and metabolically diverse life forms on Earth. However, they have been discovered only 334 years ago, and their diversity started to become seriously investigated even later. For these reasons, microbial studies that unveil novel microbial lineages and processes affecting or involving microbes deeply (and repeatedly) transform knowledge in biology. Considering the quantitative prevalence of taxonomically and functionally unassigned sequences in environmental genomics data sets, and that of uncultured microbes on the planet, we propose that unraveling the microbial dark matter should be identified as a central priority for biologists. Based on former empirical findings of microbial studies, we sketch a logic of discovery with the potential to further highlight the microbial unknowns.
(Genome Biology and Evolution. vol. 10, n° 1759-6653, pp. 707 - 715, 01/09/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, AIRE, UAG, UPMC, UNS, CNRS
Évaluation des risques de contamination des eaux de surface par les produits phytosanitaires : application à un bassin versant viticole (projet PhytoCOTE)
L'évolution de la production qualitative viticole, s'est faite durant plusieurs décennies par l'usage souvent excessif de produits phytosanitaires. L'objectif était la lutte contre les cryptogames, les ravageurs des plantes et la gestion de la concurrence des adventices concernant les éléments minéraux, l'eau, l'espace de développement. Ces pesticides, faciles à utiliser et très efficaces, ont été appliqués durant cette période de façon systématique suivant des recommandations, généralement à l'encontre de considérations agronomiques et écologiques. Mais l'usage bénéfique de ces molécules pour les agrosystèmes trouve aussi ses conséquences dans la contamination des écosystèmes et particulièrement les hydrosystèmes, ainsi que sur la santé humaine. Le projet pluridisciplinaire PhytoCOTE (agronomie, hydrobiologie, chimie environnementale, écotoxicologie, économie) étudie l'usage des produits phytosanitaires dans les agrosystèmes viticoles, leurs transferts dans les écosystèmes connexes (eau, air, sol), leur bioaccumulation et leur potentiel toxique chez les organismes aquatiques. Le site d'étude est localisé dans le Blayais, région viticole située sur la rive droite de l'estuaire de la Gironde. Les recherches ont d'abord permis d'évaluer la contribution de parcelles viticoles aux risques de contamination des eaux de surface par les produits phytosanitaires utilisés en viticulture, en tenant compte de critères descriptifs du milieu (sols, relief, connectivité des parcelles par rapport aux cours d'eau) et des pratiques viticoles (pression phytosanitaire, degré d'enherbement des parcelles, zones tampons). Des cartes de ces risques au niveau du parcellaire ont pu être établies. Parallèlement, un suivi annuel de la variabilité spatio-temporelle des concentrations en pesticides a été mis en place dans les différents compartiments environnementaux. Le suivi des cours d'eau permanents repose notamment sur le déploiement de capteurs passifs POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Samplers) classiques à une fréquence mensuelle et de prélèvements d'eau ponctuels (bi-mensuels). L'analyse de la cartographie des risques, de la concentration en pesticides, de la modélisation des modes de conduite viticole (conventionnel, agrobiologie, agroécologie,...) et du comportement décisionnel des agriculteurs face aux choix des méthodes de protection phytosanitaire, devrait permettre d'établir des scenarii de changements de ces pratiques. Le but in fine est de proposer aux viticulteurs des mesures concrètes de nature agro-écologiques pour une réduction des usages de ces produits phytosanitaires et d'analyser comment ces mesures pourraient être influencées par les politiques publiques.
(pp. 12 p., 01/09/2026)
UR ETBX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS