Refine search
Results 211-220 of 640
Insights on the particle-attached riverine archaeal community shifts linked to seasons and to multipollution during a Mediterranean extreme storm event
2023
Noyer, Mégane | Bernard, Maria | Verneau, Olivier | Palacios, Carmen | Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens (CEFREM) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Université de Perpignan Via Domitia (UPVD) | Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI) ; AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Système d'Information des GENomes des Animaux d'Elevage (SIGENAE) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
International audience | Rivers are representative of the overall contamination found in their catchment area. Contaminant concentrations in watercourses depend on numerous factors including land use and rainfall events. Globally, in Mediterranean regions, rainstorms are at the origin of fluvial multipollution phenomena as a result of Combined Sewer Overflows (CSOs) and floods. Large loads of urban-associated microorganisms, including faecal bacteria, are released from CSOs which place public health - as well as ecosystems - at risk. The impacts of freshwater contamination on river ecosystems have not yet been adequately addressed, as is the case for the release of pollutant mixtures linked to extreme weather events. In this context, microbial communities provide critical ecosystem services as they are the only biological compartment capable of degrading or transforming pollutants. Through the use of 16S rRNA gene metabarcoding of environmental DNA at different seasons and during a flood event in a typical Mediterranean coastal river, we show that the impacts of multipollution phenomena on structural shifts in the particle-attached riverine bacteriome were greater than those of seasonality. Key players were identified via multivariate statistical modelling combined with network module eigengene analysis. These included species highly resistant to pollutants as well as pathogens. Their rapid response to contaminant mixtures makes them ideal candidates as potential early biosignatures of multipollution stress. Multiple resistance gene transfer is likely enhanced with drastic consequences for the environment and human-health, particularly in a scenario of intensification of extreme hydrological events.
Show more [+] Less [-]Fate of nitrogen and phosphorus from source-separated human urine in a calcareous soil
2023
Rumeau, Manon | Marsden, Claire | Ait-Mouheb, Nassim | Crevoisier, David | Pistocchi, Chiara | Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | University of Birmingham [Birmingham] | Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages (UMR G-EAU) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | This work was supported by Institut Agro Montpellier, Montpellier, France.
International audience | Human urine concentrates 88% of the nitrogen and 50% of the phosphorus excreted by humans, making it a potential alternativecrop fertilizer. However, knowledge gaps remain on the fate of nitrogen in situations favouring NH3 volatilization and on theavailability of P from urine in soils. This study aimed at identifying the fate of nitrogen and phosphorus supplied by human urinefrom source separation toilets in a calcareous soil. To this end, a spinach crop was fertilized with 2 different doses of human urine and compared with a synthetic fertilizer treatment and an unfertilized control. The experiment was conducted in 4 soil tanks (50-cm depth) in greenhouse condi-tions, according to a randomized block scheme. We monitored soil mineral nitrogen over time and simulated nitrogen volatiliza-tion using Hydrus-1D and Visual Minteq softwares. We also monitored soil phosphorus pools, carbon, nitrogen and phosphorus(CNP) in microbial biomass, soil pH and electrical conductivity. Only an excessive input of urine affected soil pH (decreasing itby 0.2 units) and soil conductivity (increasing it by 183%). The phosphorus supplied was either taken up by the crop or remainedmostly in the available P pool, as demonstrated by a net increase of the resin and bicarbonate extractable P. Ammonium seemedto be nitrified within about 10 days after application. However, both Visual Minteq and Hydrus models estimated that more than50% of the nitrogen supplied was lost by ammonia volatilization. Overall, our results indicate that direct application of urine to acalcareous soil provides available nutrients for plant growth, but that heavy losses of volatilized nitrogen are to be expected. Ourresults also question whether long-term application could affect soil pH and salinity.
Show more [+] Less [-]Potential of fluorescent tracers to appraise biochar amendment strategies for pesticide mitigation — insights from comparative sorption
2023
Sene, Seynabou | Dollinger, Jeanne | Hammecker, Claude | Lagacherie, Manon | Negro, Sandrine | Samouëlian, Anatja | Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | The study was funded by the Carbonex Company in the framework of a research and development project.
Mitigation of pesticide dispersion in soil and water is required to protect ecosystem health and the anthropic uses of water bodies. Biochar amendments have been suggested to reduce pesticide dispersion due to their high sorption potentials. Nevertheless, appraisals at different scales have been limited by the costs of pesticide analyses. The aim of this study was to evaluate the potential of two fluorescent tracers, uranine (UR) and sulforhodamine B (SRB), for use as pesticide proxies in the context of biochar amendments used for mitigation purposes. Therefore, we compared the sorption processes of both fluorescent tracers and those of three pesticides, glyphosate, 2,4-D, and difenoconazole for soils; three wood biochars (pine, oak, and beech/charm blend); and soil/biochar mixtures representing agricultural usages. The results showed that the sorption of glyphosate by soil was unaffected by amendment with the tested pine, oak, and wood blend biochars. In contrast, the sorption coefficients of UR, SRB, 2,4-D, and difenoconazole were significantly increased with these biochar amendments. SRB, in particular, exhibited sorption behavior similar to that of the hydrophobic fungicide difenoconazole. This indicates promise for the use of SRB as a proxy for hydrophobic pesticides, in testing biochar amendments.
Show more [+] Less [-]The use of copper isotopes for understanding metal transfer mechanisms within the continuum mine—river—dam (Huelva Region, Spain)
2023
Viers, Jérôme | Freydier, Rémi | Grande, Jose Antonio | Zouiten, Cyril | Marquet, Aurelie | Delpoux, Sophie | Santisteban, Maria | Pokrovsky, Oleg | Fortes, Juan Carlos | Davila, Jose Miguel | Sarmiento, Aguasante | Audry, Stéphane | Luis, Ana | Meheut, Merlin | Behra, Philippe | Darrozes, José | Monnin, Christophe | Géosciences Environnement Toulouse (GET) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Hydrosciences Montpellier (HSM) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM) | Universidad de Huelva | Tomsk State University [Tomsk] | Universidade de Aveiro | Chimie Agro-Industrielle (CAI) ; Ecole nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques (ENSIACET) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | This work was supported by the EC2CO program of the INSU/ CNRS institution and by the European Union for co-funding SOIL TAKE CARE SOE1/P4/F0023 through the European Regional Development Fund (ERDF), under the Interreg SUDOE Program.
International audience | Mining areas and in particular those containing massive sulfides have left a heavy environmental legacy with soils and hydrographic networks highly contaminated with metals and metalloids as for example in the Iberian Pyrite Belt (Huelva, Spain). Here, we present new data on copper (Cu) isotopic composition of waters and solids collected along a continuum Mine (Tharsis)-River (Meca)-Lake (Sancho) in the Iberian Pyrite Belt. Our results show that the isotopic signature of pit lakes is spatially variable, but remains stable over the seasons; this signature seems to be controlled by water-rock interaction processes. The data obtained on the Meca River imply a number of attenuation processes such as decrease in the metal concentration by precipitation of secondary minerals. This is accompanied by preferential retention of the heavy isotope (Cu-65) with a possibility of living organisms (e.g., algae) participation. The terminal Sancho lake demonstrated constant isotopic signature over the entire depth of the water column despite sizable variations in Cu concentrations, which can be tentatively explained by a superposition of counter-interacting biotic and abiotic processes of Cu fractionation. Overall, the understanding of the isotopic variations along the hydrological continuum is useful for a better understanding of metal element transfer within mining environments and surrounding surface waters.
Show more [+] Less [-]Does a decade of soil organic fertilization promote copper and zinc bioavailability to an epi-endogeic earthworm?
2023
Laurent, Céline | Bravin, Matthieu | Blanchart, Eric | Crouzet, Olivier | Pelosi, Céline | Lamy, Isabelle | Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS) ; AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Office français de la biodiversité (OFB) | Université Paris-Saclay | Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH) ; Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Conseil Regional de La Reunion | the French Ministry of Agriculture and Food | the European Union (FEDER program, grant no. GURTDI 20151501-0000735) | CIRAD within the framework of the project "Services et impacts des activites agricoles en milieu tropical" (SIAAM) | French Agency for Ecological Transition (ADEME) within the framework of the project PhytAO-Ni/Cr (grant no. 20REC0175).
International audience | While long-term organic fertilizer (OF) applications tend to decrease copper (Cu) and zinc (Zn) availability in agricultural soils, earthworm bioturbation has been reported to have the opposite effect. Thus, the consequences of OF amendments in earthworm-inhabited soils on Cu and Zn bioavailability to earthworms are still under debate. Here, we assessed the effect of a decade of agronomically realistic OF applications on Cu and Zn availability in earthworm-inhabited soils and the consequences on Cu and Zn bioavailability to earthworms. An epi-endogeic species (Dichogaster saliens) was exposed in microcosms to three field-collected soils that had received either no, mineral, or organic fertilization for a decade. Dissolved organic matter (DOM) properties (i.e., concentration, aromaticity, and binding properties toward Cu), pH, and Cu and Zn availability (i.e., total concentration and free ionic activity) were determined in the solution of the soil containing earthworms. Cu and Zn bioavailability was assessed by measuring the net accumulation (ng) and concentration of Cu and Zn in earthworms (mg kg(-1)). Despite soil Cu and Zn contamination induced by a decade of OF applications, organic fertilization induced an increase in soil pH and DOM properties that drove the reduction of Cu and Zn availability in earthworm-inhabited soils, while bioturbation had little effect on soil pH, DOM properties, and Cu and Zn availability. Consistently, Cu and Zn bioavailability to earthworms did not increase with OF applications. From an ecotoxicological perspective, our results suggest that agronomically realistic applications of OF for a decade should not pose a risk to earthworms in terms of Cu and Zn net accumulation, but further studies have to be undertaken to understand consequent long-term toxicity after exposure.
Show more [+] Less [-]N-acetyl-β-d-glucosaminidase measurement on the freshwater amphipod Gammarus fossarum: development, biological variability and application in an ecotoxicological approach
2023
Rollin, Marc | Coulaud, Romain | Quéau, Hervé | Delorme, Nicolas | Duflot, Aurélie | Le Foll, Frank | Geffard, Olivier | Xuereb, Benoit | Stress Environnementaux et BIOsurveillance des milieux aquatiques (SEBIO) ; Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université Le Havre Normandie (ULH) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-SFR Condorcet ; Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Main conclusions and perspectives from the collective scientific assessment of the effects of plant protection products on biodiversity and ecosystem services along the land–sea continuum in France and French overseas territories
2023
Pesce, Stéphane | Mamy, Laure | Sanchez, Wilfried | Amichot, Marcel | Artigas, Joan | Aviron, Stéphanie | Barthélémy, Carole | Beaudouin, Rémy | Bedos, Carole | Bérard, Annette | Berny, Philippe | Bertrand, Cédric | Bertrand, Colette | Betoulle, Stéphane | Bureau-Point, Eve | Charles, Sandrine | Chaumot, Arnaud | Chauvel, Bruno | Coeurdassier, Michael | Corio-Costet, M.-F. | Coutellec, Marie-Agnès | Crouzet, Olivier | Doussan, Isabelle | Fabure, Juliette | Fritsch, Clémentine | Gallai, Nicola | Gonzalez, Patrice | Gouy-Boussada, Véronique | Hedde, Mickael | Langlais, Alexandra | Le Bellec, Fabrice | Leboulanger, Christophe | Margoum, Christelle | Martin-Laurent, Fabrice | Mongruel, Rémi | Morin, Soizic | Mougin, Christian | Munaron, Dominique | Nelieu, Sylvie | Pélosi, Céline | Rault, Magali | Sabater, Sergi | Stachowski-Haberkorn, Sabine | Sucré, Elliott | Thomas, Marielle | Tournebize, Julien | Leenhardt, Sophie | RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS) ; AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) | Institut Sophia Agrobiotech (ISA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Côte d'Azur (UCA) | Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA) | Biodiversité agroécologie et aménagement du paysage (UMR BAGAP) ; Ecole supérieure d'Agricultures d'Angers (ESA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Rennes Angers ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Laboratoire Population-Environnement-Développement (LPED) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU) | Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS) | Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH) ; Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Interactions Cellules Environnement - UR (ICE) ; VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS) | Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Stress Environnementaux et BIOsurveillance des milieux aquatiques (SEBIO) ; Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université Le Havre Normandie (ULH) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-SFR Condorcet ; Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Centre Norbert Elias (CNELIAS) ; École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Agroécologie [Dijon] ; Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Dijon ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC) ; Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC) | Santé et agroécologie du vignoble (UMR SAVE) ; Université de Bordeaux (UB)-Institut des Sciences de la Vigne et du Vin (ISVV)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Dynamique et durabilité des écosystèmes : de la source à l’océan (DECOD) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Office français de la biodiversité (OFB) | Groupe de Recherche en Droit, Economie et Gestion (GREDEG) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA) | Laboratoire d'Etude et de Recherche sur l'Economie, les Politiques et les Systèmes Sociaux (LEREPS) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Institut d'Études Politiques [IEP] - Toulouse-École Nationale Supérieure de Formation de l'Enseignement Agricole de Toulouse-Auzeville (ENSFEA) | Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC) ; Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU) ; Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Institut de l'Ouest : Droit et Europe (IODE) ; Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Fonctionnement agroécologique et performances des systèmes de cultures horticoles (UPR HORTSYS) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM) | Aménagement des Usages des Ressources et des Espaces marins et littoraux - Centre de droit et d'économie de la mer (AMURE) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Ecosystèmes aquatiques et changements globaux (UR EABX) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE) ; Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Universitat de Girona (UdG) | Physiologie et Toxines des Microalgues Toxiques et Nuisibles (PHYTOX) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) | Centre Universitaire de Formation et de Recherche de Mayotte (CUFR) | Unité de Recherches Animal et Fonctionnalités des Produits Animaux (URAFPA) ; Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Hydrosystèmes continentaux anthropisés : ressources, risques, restauration (UR HYCAR) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Direction de l'Expertise scientifique collective, de la Prospective et des Etudes ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | French Office for Biodiversity (OFB) through the national ECOPHYTO plan
International audience | Preservation of biodiversity and ecosystem services is critical for sustainable development and human well-being. However, an unprecedented erosion of biodiversity is observed and the use of plant protection products (PPP) has been identified as one of its main causes. In this context, at the request of the French Ministries responsible for the Environment, for Agriculture and for Research, a panel of 46 scientific experts ran a nearly 2-year-long (2020-2022) collective scientific assessment (CSA) of international scientific knowledge relating to the impacts of PPP on biodiversity and ecosystem services. The scope of this CSA covered the terrestrial, atmospheric, freshwater, and marine environments (with the exception of groundwater) in their continuity from the site of PPP application to the ocean, in France and French overseas territories, based on international knowledge produced on or transposable to this type of context (climate, PPP used, biodiversity present, etc.). Here, we provide a brief summary of the CSA's main conclusions, which were drawn from about 4500 international publications. Our analysis finds that PPP contaminate all environmental matrices, including biota, and cause direct and indirect ecotoxicological effects that unequivocally contribute to the decline of certain biological groups and alter certain ecosystem functions and services. Levers for action to limit PPP-driven pollution and effects on environmental compartments include local measures from plot to landscape scales and regulatory improvements. However, there are still significant gaps in knowledge regarding environmental contamination by PPPs and its effect on biodiversity and ecosystem functions and services. Perspectives and research needs are proposed to address these gaps.
Show more [+] Less [-]Linking ecotoxicological effects on biodiversity and ecosystem functions to impairment of ecosystem services is a challenge: an illustration with the case of plant protection products
2023
Pesce, Stéphane | Bérard, Annette | Coutellec, Marie-Agnès | Hedde, Mickael | Langlais-Hesse, Alexandra | Larras, Floriane | Leenhardt, Sophie | Mongruel, Remi | Munaron, Dominique | Sabater, Sergi | Gallai, Nicola | RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH) ; Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Dynamique et durabilité des écosystèmes : de la source à l’océan (DECOD) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut Agro Rennes Angers ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Institut de l'Ouest : Droit et Europe (IODE) ; Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Knowledge & Research in Environment And Toxicology In Silico (KREATIS) | Direction de l'Expertise scientifique collective, de la Prospective et des Etudes (DEPE) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Aménagement des Usages des Ressources et des Espaces marins et littoraux - Centre de droit et d'économie de la mer (AMURE) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | MARine Biodiversity Exploitation and Conservation - MARBEC (UMR MARBEC ) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM) | Universitat de Girona = University of Girona (UdG) | École Nationale Supérieure de Formation de l'Enseignement Agricole de Toulouse-Auzeville (ENSFEA) | Laboratoire d'Etude et de Recherche sur l'Economie, les Politiques et les Systèmes Sociaux (LEREPS) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Institut d'Études Politiques [IEP] - Toulouse-École Nationale Supérieure de Formation de l'Enseignement Agricole de Toulouse-Auzeville (ENSFEA) | This collective scientific assessment received financial support from the French Office for Biodiversity (OFB) through the national ECOPHYTO plan. | ANR-11-LABX-0066,SMS/SSW,Structurations des mondes sociaux(2011)
International audience | There is growing interest in using the ecosystem services framework for environmental risk assessments of chemicals, including plant protection products (PPPs). Although this topic is increasingly discussed in the recent scientific literature, there is still a substantial gap between most ecotoxicological studies and a solid evaluation of potential ecotoxicological consequences on ecosystem services. This was recently highlighted by a collective scientific assessment (CSA) performed by 46 scientific experts who analyzed the international science on the impacts of PPPs on biodiversity, ecosystem functions, and ecosystem services. Here, we first point out the main obstacles to better linking knowledge on the ecotoxicological effects of PPPs on biodiversity and ecological processes with ecosystem functions and services. Then, we go on to propose and discuss possible pathways for related improvements. We describe the main processes governing the relationships between biodiversity, ecological processes, and ecosystem functions in response to effects of PPP, and we define categories of ecosystem functions that could be directly linked with the ecological processes used as functional endpoints in investigations on the ecotoxicology of PPPs. We then explore perceptions on the possible links between these categories of ecosystem functions and ecosystem services among a sub-panel of the scientific experts from various fields of environmental science. We find that these direct and indirect linkages still need clarification. This paper, which reflects the difficulties faced by the multidisciplinary group of researchers involved in the CSA, suggests that the current gap between most ecotoxicological studies and a solid potential evaluation of ecotoxicological consequences on ecosystem services could be partially addressed if concepts and definitions related to ecological processes, ecosystem functions, and ecosystem services were more widely accepted and shared within the ecotoxicology community. Narrowing this gap would help harmonize and extend the science that informs decision-making and policy-making, and ultimately help to better address the trade-off between social benefits and environmental losses caused by the use of PPPs.
Show more [+] Less [-]Assessment of contaminants in blue sharks from the Northeast Atlantic: Profiles, accumulation dynamics, and risks for human consumers
2023
Alves, Luís M.F. | Lemos, Marco F.L. | Moutinho, Ariana, B | Ceia, Filipe, R | Muñoz-Arnanz, Juan | Jiménez, Begoña | Cabral, Henrique | Novais, Sara, C | Marine and Environmental Sciences Centre [Portugal] (MARE) ; Instituto Universitário de Ciências Psicológicas, Sociais e da Vida = University Institute of Psychological, Social and Life Sciences (ISPA) | institute of organic chemistry (IQOG-GSIC), Madrid, Spain (IQOC-CSIC) | Ecosystèmes aquatiques et changements globaux (UR EABX) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
International audience | Chemical pollution is a major threat to marine ecosystems, and top predators such as most shark species are extremely vulnerable to being exposed and accumulating contaminants such as metals and persistent organic pollutants (POPs). This work aimed to study the degree, composition, and the sources of contamination in the blue shark (Prionace glauca) inhabiting the Northeast Atlantic, as well as the potential risk faced by human consumers. A total of 60 sharks were sampled in situ aboard fishing vessels, and the concentrations of a set of metals and POPs were analysed in various tissues and complemented with stable isotope analyses. High levels of contaminants were found in most sharks sampled. The concentrations of most metals were higher in the muscle when compared with the liver. Regarding the dangers to consumers posed by the concentrations of arsenic (As), mercury (Hg), and lead (Pb), over 75% of the sharks presented muscle concentrations of at least one contaminant above the legal limits for human consumption, and a risk assessment determined that consumption of meat of these sharks exceeding 0.07 Kg per week could potentially expose human consumers to dangerous amounts of methylmercury (MeHg). Additionally, the assessment of single contaminants may lead to an underestimation of the risk for the human health. Finally, the overall accumulation of contaminants seems to be mostly influenced by the sharks' geographical distribution, rather than sex, size, or trophic level of their prey. ☆ This paper has been recommended for acceptance by Christian Sonne.
Show more [+] Less [-]Trapped microplastics within vertical redeposited sediment: Experimental study simulating lake and channeled river systems during resuspension events
2023
Constant, Mel | Alary, Claire | Weiss, Lisa | Constant, Alix | Billon, Gabriel
Plastic waste and its fragments (microplastics; <5 mm) have been observed in almost all types of environments. However, the mechanisms underlying the flow and transport processes of plastics are unknown. This is particularly valid for river sediments, where complex interactions occur between particles and influence their vertical and horizontal distribution patterns. In this study, we investigated the vertical redistribution of 14 pristine microplastics (MPs) with different densities, sizes, and shapes within disturbed sediment without lateral transport (i.e., low-velocity flow). MPs were spiked into sediments (height: 8 cm) in a column with a height of 1 m (diameter: 6 cm) filled to the top with water. The sediment was perturbed by turning the column upside-down to simulate remobilization and the subsequent deposition of sediment. After the complete sedimentation of the particles, the water column was filtered and the sediment was cut into vertical sections. MPs were then extracted from the sediment using sieves and a density separation method, and were counted under a stereomicroscope. Low-density polymers were mainly recovered in the water column and at the surface of the sediment, whereas high-density polymers were found within all sediment sections. The vertical distribution of high-density polymers changes primarily with the sediment grain size. The distribution of each polymer type changes depending on the size and/or shape of the particles with complex interactions. The observed distributions were compared with the expected distributions based only on the vertical velocity formulas. Overall, the formulas used did not explain the sedimentation of a portion of low-density polymers and predicted a lower distribution in the sediment than those observed in the experiment. In conclusion, this study highlights the importance of considering MPs as multi-dimensional particles and provides clues to understand their fate in low-velocity flow systems, considering that they undergo scavenging in sediments.
Show more [+] Less [-]