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L’herpetofaune, sentinelle de l’accumulation et des effets des contaminants environnementaux ?
Abstract and Figures
Le développement des activités industrielles et agricoles du siècle dernier a eu pour conséquence le rejet de substances chimiques dans l’environnement, qui contaminent les écosystèmes, et peuvent s’accumuler dans les plantes, les sédiments, et le long des chaînes alimentaires. Il apparait primordial d’effectuer une évaluation du risque écologique associé à la présence de ces composés dans les milieux naturels et les espèces sentinelles sont des outils judicieux pour déterminer l’exposition des individus et évaluer les conséquences sur les organismes. Les amphibiens et les reptiles possèdent des caractéristiques écologiques et biologiques qui les rendent potentiellement intéressants en tant qu’espèces sentinelles. L’objectif des études présentées dans cette thèse est de déterminer la disponibilité de certaines substances dans l’environnement, et d’évaluer les effets de la contamination environnementale sur les organismes en utilisant plusieurs espèces de reptiles et d’amphibiens, (i) en mesurant les niveaux de polluants accumulés dans les tissus d’espèces de reptiles ; (ii) en évaluant l’influence d’un habitat contaminé sur la morphologie d’adultes de crapaud commun (Bufo bufo) ; (iii) en mesurant de manière expérimentale l’impact d’une molécule fréquemment retrouvée dans l’environnement sur le développement de têtards de crapaud commun. Nos résultats montrent d’une part que les reptiles accumulent efficacement les polluants organiques et les éléments traces métalliques dans leurs tissus, et permettent d’évaluer efficacement la contamination globale d’une zone, mais aussi de mettre en évidence des pollutions ponctuelles localisées. D’autre part, nos travaux montrent une influence de l’habitat agricole sur la morphologie du crapaud commun, potentiellement causé par la présence de contaminants dans ces milieux. Enfin, nous avons pu mettre en évidence un effet de concentrations faibles d’AMPA, métabolite principal du glyphosate, sur le développement de têtards de crapaud commun. Les amphibiens constituent donc des organismes efficaces pour étudier l’impact de la contamination de l’environnement sur les caractéristiques individuelles. Nos travaux montrent ainsi l’utilité de certaines espèces de reptiles et d’amphibiens comme espèces sentinelles de la présence de contaminants dans l’environnement et de leur impact potentiel sur les organismes. Les travaux en écotoxicologie qui portent sur ces organismes restent trop rares, et il est impératif de développer la recherche dans ce domaine, pour participer de manière efficace à l’évaluation du risque environnemental.
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... Cette famille de rodenticides est considérée comme faiblement métabolisée par les reptiles qui y sont globalement peu sensibles malgré des différences inter-taxons (Mauldin et al., 2020). A notre connaissance, seule (Guillot, 2017) (Brodeur et al., 2022). Considérant l'ensemble des sites quelle que soit leur distance aux zones cultivées, 12,5% à 57% des individus présentaient des résidus d'au moins un PPP (jusqu'à 12 molécules/individu) (Brodeur et al., 2022). ...
... Parallèlement, l'Université de La Rochelle et le CNRS de Chizé (Brischoux, 2017 ;Guillot, 2017), se sont intéressés à l'accumulation de quatre éléments traces non-essentiels (toxiques à faibles doses : Ag, Cd, Hg et Pb) ainsi que dix éléments traces essentiels (potentiellement toxiques à fortes doses : As, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Se et Zn) dans différents tissus (muscles, peau, foie et griffes) chez la Cistude d'Europe dans le PNR de Brenne. De fortes concentrations de Hg ont été mesurées (>4µg.g ...
L’objectif du Plan National d’Actions 2020-2029 en faveur de la Cistude d’Europe est la conservation de l’espèce. Ce document, dont la réalisation a été confiée à la Société Herpétologique de France par la DREAL Auvergne-Rhône-Alpes, a été rédigé entre avril 2018 et novembre 2019. Il est le fruit d’un travail concerté entre acteurs de la conservation, scientifiques, naturalistes, éleveurs de tortues, qui a permis de mutualiser les connaissances sur la biologie et l’écologie de l’espèce acquises ces dernières années, et au cours de la mise en oeuvre du premier PNA (2011-2015). Le Comité de rédaction s’est réuni à trois reprises au cours de l’année 2019.
Ce second PNA, d’une durée de 10 ans, propose une stratégie nationale pour la conservation de l’espèce et, pour atteindre l’objectif du bon état de conservation des populations, il présente une liste d’actions à mettre en œuvre qui s’articulent autour de trois axes : étude, conservation, sensibilisation.
... La partie à venir propose de s'attacher à l'observation des habitats des adultes, mais sous un angle nouveau, à travers des thèmes qui n'ont pour le moment pas été explorés. En effet, la population de Cistude d'Europe en Brenne est suivie depuis de très nombreuses années (Pailler, 1909;Rollinat, 1934) puis, plus récemment, par des protocoles de piégeage et de marquage des individus depuis les années 80 (Lescure, 1982;Servan, 1986Servan, , 1988Servan, , 1991Servan, , 2001Servan, , 2002Servan, , 2003Owen-Jones & Thienpont, 2011;Owen-Jones, 2015;Owen-Jones et al., 2016) (Biot, 2017), et l'étude de certains polluants (Guillot, 2017;Guillot et al., 2018). (Litzgus, Bolton & Schulte-Hostedde, 2008). ...
Présentée par Frédéric BEAU Soutenue le 2 décembre 2019 Ecologie de la Cistude d'Europe Emys orbicularis en Brenne : histoire de vie des nouveau-nés et influence des modes de gestion sur les populations.
Nouvelle édition mise à jour avec les chants d'Anoures.
Ce petite guide richement illustré de 115 photos et 70 illustrations, présente les 22 taxons d’Amphibiens et 14 espèces de Reptiles qu’il est possible d’observer dans les bocages de l’ouest et du nord ouest de la France. Il a pour vocation de mieux faire connaître ces espèces à un large publique. Il a été réalisé dans le cadre du programme de recherche « BOCAGE : intégration des Reptiles et des Amphibiens dans l’évaluation et la gestion de l’écocomplexe bocager » avec le soutien technique et financier du Centre d’Etudes Biologiques de Chizé (CNRS & Université de la Rochelle – UMR 7372), l’Office Français de la Biodiversité - Pôle Bocage et Faune Sauvage, Deux-Sèvres Nature Environnement, la RNR du Bocage des Antonins, l’association Philofauna, la Région Nouvelle-Aquitaine et le Conseil départemental des Deux-Sèvres, l’Union européenne, la DREAL Bretagne, le Conseil régional de Bretagne, les Conseils départementaux des Côtes d’Armor, du Finistère et d’Ille-et-Vilaine.
Background
Glyphosate-based herbicides are the most widely used pesticides in agriculture, horticulture, municipalities and private gardens that can potentially contaminate nearby water bodies inhabited by amphibians and algae. Moreover, the development and diversity of these aquatic organisms could also be affected by human-induced climate change that might lead to more periods with extreme temperatures. However, to what extent non-target effects of these herbicides on amphibians or algae are altered by varying temperature is not well known.
Methods
We studied effects of five concentrations of the glyphosate-based herbicide formulation Roundup PowerFlex (0, 1.5, 3, 4 mg acid equivalent glyphosate L⁻¹ as a one time addition and a pulse treatment of totally 4 mg a.e. glyphosate L⁻¹) on larval development of Common toads (Bufo bufo, L.; Amphibia: Anura) and associated algae communities under two temperature regimes (15 vs. 20 °C).
Results
Herbicide contamination reduced tail growth (−8%), induced the occurrence of tail deformations (i.e. lacerated or crooked tails) and reduced algae diversity (−6%). Higher water temperature increased tadpole growth (tail and body length (tl/bl) +66%, length-to-width ratio +4%) and decreased algae diversity (−21%). No clear relation between herbicide concentrations and tadpole growth or algae density or diversity was observed. Interactive effects of herbicides and temperature affected growth parameters, tail deformation and tadpole mortality indicating that the herbicide effects are temperature-dependent. Remarkably, herbicide-temperature interactions resulted in deformed tails in 34% of all herbicide treated tadpoles at 15 °C whereas no tail deformations were observed for the herbicide-free control at 15 °C or any tadpole at 20 °C; herbicide-induced mortality was higher at 15 °C but lower at 20 °C.
Discussion
These herbicide- and temperature-induced changes may have decided effects on ecological interactions in freshwater ecosystems. Although no clear dose-response effect was seen, the presence of glyphosate was decisive for an effect, suggesting that the lowest observed effect concentration (LOEC) in our study was 1.5 mg a.e. glyphosate L⁻¹ water. Overall, our findings also question the relevance of pesticide risk assessments conducted at standard temperatures.
We evaluated the acute lethal and sublethal effects of technical-grade glyphosate (GLY) and the GLY-based commercial formulation Roundup ULTRA MAX® (RU) on two Gosner stages (Gss) 25 and 36 of the South-American Creole frog, Leptodactylus latrans. Bioassays were performed following standardized methods within a wide range of concentrations (0.0007-9.62 mg of acid equivalents per liter-a.e./L-of RU and 3-300 mg/L of GLY). The endpoints evaluated were mortality, swimming activity, growth, development, and the presence of morphologic abnormalities, especially in the mouthparts. No lethal effects were observed on larvae exposed to GLY during either Gs-25 or Gs-36. The concentrations inducing 50 % lethality in RU-exposed larvae at different exposure times and Gss ranged from 3.26 to 9.61 mg a.e./L. Swimming activity was affected by only RU. Effects on growth and development and the induction of morphologic abnormalities-like oral abnormalities and edema-were observed after exposure to either GLY or RU. Gs-25 was the most sensitive stage to both forms of the herbicide. The commercial formulation was much more toxic than the active ingredient on all the endpoints assessed. Effects on growth, development, and the induction of morphologic abnormalities observed in the range of environmental concentrations reported for agroecosystems of Argentina constitute an alert to the potential detrimental effects of the herbicide that could be affecting the fitness and survival of anurans in agroecosystems.
http://www.onema.fr/Guide-de-la-methode-nationale-d-evaluation-des-fonctions-des-zones-humides
Environmental contamination is suggested to contribute to amphibian population declines. However, effects of a contaminant on an amphibian species can differ among populations. The authors investigated the toxic effects of two herbicide formulations on different populations and on representative developmental stages of the European Common Frog (Rana temporaria). Larvae from forest populations were more sensitive to a commonly used glyphosate-based herbicide compared to individuals from agrarian land. Median lethal concentrations correlated with measured glyphosate levels in the breeding ponds, which may be a sign of evolved tolerances. The reverse result was observed for a less commonly used cycloxydim-based herbicide. Effects of the glyphosate-based herbicide were stronger for earlier as compared to later larval stages. Hence, applications in early spring (when early larvae are present in breeding ponds) pose greater risk concerning acute toxic effects on R. temporaria. With regard to late larval stages, short exposure (96-h) of prometamorphic larvae prolonged time to metamorphosis, but only at the highest test concentration that did not significantly induce mortality. This could be due to impairment of the thyroid axis. It is noteworthy to mention that nearly all test concentrations of the two herbicides provoked growth retardation. Further research on the acquirement of evolved and/or induced tolerances, actual contamination levels of amphibian habitats and potential endocrine effects of glyphosate-based herbicides is necessary. This article is protected by copyright. All rights reserved.
The worldwide en masse application of pesticides and the frequently reported malign effects on several non-target organisms underpin the importance of ecotoxicological research on these anthropogenic pollutants. Previous studies showed that sensitivity to herbicides can vary widely depending on additional stress factors, on the species and even on the population investigated. However, there is little information about how sensitivity changes during ontogeny, and how the duration of exposure is linked to the magnitude of malign effects, even though this knowledge would be important for the interpretation of toxicity test results and for formulating recommendations regarding the timing of pesticide application. We exposed tadpoles of the common toad (Bufo bufo) to three concentrations (0, 2 and 4 mg a.e./L) of a glyphosate-based herbicide during the 1st, 2nd, 3rd, 4th, or 5th period of larval development or during the entire experiment, and measured survival, time until metamorphosis and body mass at metamorphosis to estimate fitness-consequences. Younger tadpoles were more sensitive to the herbicide in all measured traits than older ones, and this age-dependence was especially pronounced at the high herbicide concentration. Furthermore, tadpoles exposed to the herbicide during the entire experiment developed slower than tadpoles exposed only early on, but we did not observe a similar effect either on body mass or survival. The observed age-dependence of sensitivity to herbicides draws attention to the fact that results of toxicity tests obtained for one age-class are not necessarily generalizable across ontogeny. Also, the age of test animals has to be considered when planning ecotoxicological studies and interpreting their results. Finally, taking into account the temporal breeding habits of local amphibians when planning pesticide application would be highly favourable: if tadpoles would not get exposed to the herbicide during their most sensitive early development, they would sustain less anthropogenic damage from our efforts of controlling weeds.
In Europe, the recent agricultural intensification has strongly homogenised the landscape. This loss in habitat diversity and the use of agrochemicals are considered as major causes of the global erosion of biodiversity. Landscape changes may also favour phenotypic variation with divergences between populations even at a small spatial scale. We investigated this notion in the common toad (Bufo bufo), a species that inhabits a wide variety of rural habitats. Specifically, we compared the morphology of male adult toads from three contrasting landscapes: forests, traditional farming landscape and intensive farmlands. Overall, individuals from open landscapes were larger and heavier, had longer hind legs and larger parotoid glands than their forest counterparts; suggesting that open landscapes positively influence body size in this species. However, toads from intensive farmland were less symmetrical, suggesting that these individuals may have experienced environmental stress during larval and/or post-metamorphic development. Overall, our results suggest that landscape-specific traits can influence the morphology of male toads in complex ways. Further studies are required to comprehensively assess the impacts of environmental and anthropogenic pressures on amphibians in agroecosystems.