Les dépôts vaseux qui s'accumulent sur les fonds rocheux des cours d'eau pourraient accumuler les perturbateurs endocriniens qui se retrouvent dans l'environnement.
Les polluants qui agissent comme des hormones ruissellent dans les lacs et les cours d'eau au travers la planète, venant des rejets agricoles et les eaux usées traitées. Les scientifiques sont préoccupés: la présence de ces composés dans la chaîne alimentaire aquatique a été associé à la féminisation des poissons dans des études scientifiques. Maintenant, les chercheurs rapportent que les chimiques perturbateurs endocriniens pourraient s'accumuler dans les dépôts brun-vert vaseux qui recouvrent les fonds de cours d'eau et de lacs appelés biofilms. Leur accumulation à cet endroit fait qu'ils deviennent une source commode de nourriture pour la vie aquatique.
Les composés perturbateurs endocriniens (EDC), comme des pesticides, des plastifiants et les hormones synthétiques, imitent les effets d'hormones naturelles et peuvent altérer le développement et le comportement de la faune. "Des études précédentes se sont penché sur les EDC dans les sédiments et dans l'eau, mais personne d'autre ne s'est penché sur les biofilms." dit Monika Jürgens, une scientifique environnementale au Centre for Ecology & Hydrology de la Grande Bretagne, un laboratoire de recherche gouvernemental.
Les biofilms sont composés à 10% des algues et 1% des bactéries qui nagent dans une riche matrice de polysaccharides, selon Jeff Writer, un ingénieur environnemental du U.S. Geological Survey. Les insectes aquatiques et les poissons se nourrissent de biofilms. Parce que les biofilms jouent un rôle important dans la chaîne alimentaire des cours d'eau, Writer et ses collègues veulent se rendre compte si les perturbateurs endocriniens s'accumulent dans les dépôts vaseux.
Les chercheurs ont prélevé des spécimens de biofilms, d'eau et de sédiments d'un cours d'eau à Boulder, au Colorado. Les chercheurs ont plongé des spécimens de biofilm et de sédiments dans un contenant rempli d'eau et des perturbateurs endocriniens les plus souvent détectés dans l'environnement, dont les hormones des pilules contraceptives et les produits de décomposition venant de surfactants employés dans les détergents industriels.
Après 185 jours, les scientifiques ont mesurés les niveaux des composés. Ils ont découvert que les biofilms de ruisseaux absorbaient environ 10 fois plus de perturbateurs endocriniens que les sédiments. Writer dit que les chimiques perturbateurs endocriniens sont hydrophobiques et préfèrent les biofilms aux sédiments, et même l'eau.
Bien que les chimiques sont attirés par les biofilms, ils se dégradent plus rapidement dans les sédiments. Après 7 jours, moins de 10% des composés sont dégradés dans le biofilm, tandis que de 20% à 30% sont dégradés dans les sédiments. Il en résulte que les composés pourraient s'accumuler dans les biofilms des cours d'eau, selon Emma Rosi-Marshall, une écologiste aquatique du Cary Institute of Ecosystem Studies, un organisme de recherche à but non-lucratif situé à Millbrook, dans l'état de New York. Cette accumulation de perturbateurs endocriniens pourrait servir de pont pour les composés qui s'intègrent ainsi dans les chaînes alimentaires, selon elle.
Cette découverte suggère également que les biofilms pourraient attirer d'autres contaminants hydrophobiques comme les produits pharmaceutiques et les produits de soins personnels, selon David Sedlak, un chimiste environnemental à l'université de la Californie à Berkeley.
Les résultats pourraient aussi aider les ingénieurs à réduire les quantités de chimiques perturbateurs endocriniens qui s'ajoutent dans l'environnement, selon Writer: "Les usines de traitement d'eaux usées pourraient se servir des biofilms pour enlever les polluants des eaux usées avant de les déverser dans l'environnement."
"Rock Slime Harbors Endocrine Disrupters
Water Pollution: Slippery scum on stream beds might accumulate hormone mimics
Pollutants that act like hormones flush into lakes and streams worldwide from farm runoff and treated sewage. Scientists worry about these compounds' presence in aquatic food webs because studies have connected them to feminized fish. Now, researchers report that endocrine-disrupting chemicals could accumulate in the brownish-green slimes called biofilms that coat stream and lake bottoms (Environ. Sci. Technol., DOI: 10.1021/es2000134). Their buildup there could make them a convenient meal for aquatic wildlife.
Endocrine-disrupting compounds (EDCs), such as pesticides, plasticizers, and synthetic hormones, mimic the action of natural hormones and can alter the development and behavior of wildlife. "Previous studies have looked for EDCs in the sediment and the water column but no one else has tracked them into biofilms," says Monika Jürgens, an environmental scientist at the U.K.'s Centre for Ecology & Hydrology, a government research lab.
Biofilms consist of 10% algae and 1% bacteria swimming in a rich matrix of polysaccharides, says Jeff Writer, an environmental engineer at the U.S. Geological Survey. Fish and aquatic insects dine on biofilms. Because biofilms play a central role in stream food webs, Writer and colleagues wanted to determine whether endocrine disrupters accumulated in the slimes.
The researchers harvested samples of biofilm, water, and sediment from a stream in Boulder, Colo. The researchers dunked the biofilm and sediment samples in a water-filled jar containing the most common endocrine disrupters in the environment, including the hormones found in birth control pills and the degradation products of surfactants used in industrial detergents.
After 185 days, the scientists measured compound levels using gas chromatography/mass spectrometry. They found that the stream biofilm absorbed roughly 10 times more endocrine disrupters than the sediments did. Writer says that endocrine-disrupting chemicals, which are hydrophobic, prefer biofilms to sediments or water because the slimes are the less polar environment.
Although the chemicals flocked to the biofilm, they degraded faster in the sediment. After 7 days, less than 10% of the compounds had broken down in the slime, while 20 to 30% degraded in the sediments. As a result, "these compounds could build up in stream biofilms," says Emma Rosi-Marshall, an aquatic ecologist at the Cary Institute of Ecosystem Studies, a non-profit research organization in Millbrook, N.Y. This endocrine-disrupter accumulation could serve as a pathway for the compounds to enter stream food webs, she says.
The findings also suggest that biofilms could attract other hydrophobic emerging contaminants, such as pharmaceuticals and personal care products, says David Sedlak, an environmental chemist at the University of California, Berkeley.
The results also could help engineers reduce the amount of endocrine-disrupting chemicals entering the environment, Writer says: Wastewater treatment plants could use biofilms to remove the pollutants from sewage before discharging the water into the environment."
Excerpts from article written by Janet Pelley published in Chemical & Engineering News here: http://pubs.acs.org/cen/news/89/i19/8919scene1.html
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