Le mercure dans la chaîne alimentaire

Introduction

La plupart des composés du mercure sont toxiques et peuvent être dangereux à de très faibles concentrations dans les écosystèmes terrestres et aquatiques. Étant une substance rémanente, le mercure peut s'accumuler, ou se bioaccumuler, dans les organismes vivants, et entraîner une toxicité de plus en plus grande chez les espèces d'un ordre plus élevé, comme par exemple les poissons prédateurs, les oiseaux et les mammifères qui se nourrissent de poisson. Ce processus s'appelle la «bioamplification». Bien que l'on ne connaisse pas très bien les effets à long terme du mercure sur l'ensemble de l'écosystème, la survie des populations concernées et la biodiversité d'ensemble sont menacées.

Méthylmercure

Dans l'environnement, et en particulier dans les lacs, les voies navigables et les zones humides, le mercure peut réagir sous l'influence d'interactions biogéochimiques pour former un composé organique fortement toxique, le méthylmercure. Ce composé, que le corps absorbe six fois plus facilement que le mercure inorganique, utilise des cellules qui forment normalement une barrière contre les toxines pour se déplacer dans le corps. Le méthylmercure peut traverser la barrière hémato-encéphalique et la barrière placentaire et réagir directement avec les cellules embryonnaires et les cellules du cerveau. La contamination par le mercure est à l'origine d'une gamme étendue de symptômes dans les organismes et ses effets sont particulièrement ressentis dans les reins et les systèmes neurologiques. Bien que de faibles niveaux ne soient pas directement mortels pour certains organismes, les effets toxicologiques comme une diminution de la reproduction, de la croissance, du neurodéveloppement et de l'aptitude à apprendre, associée à des troubles du comportement, peuvent accroître le taux de mortalité et le risque de prédation de certaines espèces sauvages.

Bioaccumulation

Tel que l'illustre la figure ci-dessous, la chaîne alimentaire représente la voie la plus importante du processus de bioaccumulation du mercure. En milieu aquatique, les plantes et les petits organismes comme le plancton absorbent du mercure selon un processus d'absorption passive en surface ou lors d'absorption de nourriture. Dans le cas des organismes «autotrophiques» (qui ne mangent pas d'autres organismes), l'absorption passive constitue la seule voie d'exposition. La quantité de mercure accumulée dans ces espèces pendant leur durée de vie moyenne, par un processus d'absorption passive, n'est généralement pas toxique pour l'organisme. En revanche, les hétérotrophes (animaux qui mangent d'autres formes biologiques) peuvent être exposés à des niveaux de concentration dangereux par voie indirecte. Le méthylmercure s'accumule dans la chaîne alimentaire des prédateurs qui mangent d'autres organismes et absorbent des contaminants contenus dans leur source d'alimentation. Au fil du temps, les niveaux des contaminants seront plus élevés chez un individu qui consomme des plantes ou des proies contaminées par du méthylmercure que par son habitat ou ses aliments. Par conséquent, les prédateurs de niveau trophique supérieur possèdent une charge corporelle de mercure plus élevée que celle des poissons qu'ils consomment.

La bioaccumulation du mercure

(Si la concentration de méthylmercure dans les eaux lacustres est connue pour avoir une valeur absolue de 1, les facteurs de bioaccumulation approximatifs pour les microorganismes comme le phytoplancton sont de 105, ceux pour les microorganismes comme le zooplancton et les poissons planctonophages sont de 106 et ceux pour les piscivores comme les poissons, les oiseaux et l'homme sont de 107. Référence: Metal Ions in Biological Systems)

Méthylmercure dans le poisson

La protéine des poissons retient considérablement le méthylmercure lorsque celui-ci est absorbé par les branchies ou par des sources d'aliments contaminés. Dans certains cas, les niveaux de méthylmercure chez les poissons d'eau douce carnivores, comme l'achigan, le doré jaune et le brochet, et les poissons de mer comme le requin et l'espadon, sont jusqu'à un million de fois plus élevés que les niveaux dans l'eau environnante. Bien qu'il semble que le poisson supporte des charges corporelles importantes de méthylmercure, plusieurs décès d'êtres humains sont liés à des empoisonnements graves. Par exemple, au cours des années 50, Chisso Corporation basé à Minamata, au Japon, a rejeté dans la baie de Minamata un effluent non traité qui contenait du chlorure de méthylmercure. À la suite du dépôt du mercure dans les sédiments de la baie, les espèces marines ont rapidement absorbé cette substance et contaminé la totalité de l'écosystème. La consommation de poisson a entraîné le décès de plus de 1 000 résidents locaux et des répercussions importantes sur le développement des fœtus des femmes enceintes.

Les niveaux de mercure augmentent généralement, mais pas toujours, avec l'âge et la taille du poisson. Les niveaux varient également selon les espèces et les emplacements. Le facteur de bioaccumulation dans les poissons est lié à la quantité de méthymercure dans un endroit donné, et, par conséquent, aux processus biogéochimiques locaux et aux apports de mercure de la pollution atmosphérique. Afin de limiter l'exposition humaine au mercure à partir de poissons contaminés, plusieurs ministères gouvernementaux ont émis des avis en matière de consommation de poissons pour certains cours d'eau au Canada.

Méthylmercure dans la faune

Les concentrations de mercure des prédateurs piscivores (qui se nourrissent de poisson) comme le huard, le grand bec-scie, le balbuzard pêcheur, l'aigle, le héron et le martin-pêcheur sont généralement très élevées. On a détecté du mercure dans le plongeon huard de l'Alaska au Canada atlantique, et on a établi une corrélation entre les concentrations de mercure dans le sang et les niveaux des espèces prédatrices. On a récemment réalisé une enquête sur la concentration de mercure dans les huards dans cinq régions des États-Unis et du Canada. Les résultats indiquent que les concentrations de mercure dans le sang augmentent quand on se déplace de l'ouest vers l'est, et que l'on trouve les niveaux les plus élevés dans la partie du sud-est du Canada. On pense que des niveaux élevés de mercure nuisent à la reproduction du huard et sont également à l'origine des problèmes de croissance. Ces problèmes entraînent inévitablement une augmentation du taux de mortalité et une diminution du taux de natalité et, par conséquent, une réduction de leur population naturelle.

De plus, on a trouvé du mercure dans des mammifères prédateurs chez la loutre du centre-sud de l'Ontario. On estime que les niveaux élevés de mercure trouvés dans la loutre pourraient conduire à une mortalité précoce en raison de la toxicité et des modifications du comportement. Bien que la reproduction et le comportement des oiseaux soient généralement affectés par une exposition à du méthylmercure, les effets neurologiques sont souvent plus importants chez les mammifères. La gravité des effets toxiques est liée au degré d'exposition, et peut varier d'une déficience légère à l'infécondité ou la mort.

Dans le passé, afin de protéger la santé humaine, les stratégies de réduction des risques relatifs au mercure consistaient à réduire la consommation de poissons fortement contaminés. Il est clair que la protection de la faune ne peut s'appuyer sur une telle stratégie. Des espèces comme la loutre et le vison ne peuvent tenir compte des avertissements ou des avis en matière de consommation du poisson. Le risque lié à une répartition étendue du mercure dans l'environnement du Canada est réel et immédiat, particulièrement lorsque des effets comme une déficience sur le plan de la croissance et de la reproduction, des troubles neurologiques, des maladies du rein et une perte de poids sont ressentis pour des concentrations relativement faibles.

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