Marie-Christine Lafrenière
Chercheuse postdoctorale en sciences biologiques, Université de Montréal (actuellement : associée de recherche et de communications, Université Laval et UQAC)
Publication primée : Rare earth elements accumulation and patterns in abiotic and biotic compartments of a large river system influenced by natural and anthropogenic sources in Eastern Canada
Publiée dans : Environmental Pollution / Elsevier
Résumé
Avec l’essor des technologies vertes et numériques, la demande mondiale pour les éléments des terres rares (ETR) – des métaux essentiels dans les aimants, les batteries et les appareils électroniques – s’accroît exponentiellement. Le Canada débute l’exploitation de sa première mine d’ETR, et dans un contexte de changements climatiques, d’urbanisation et de pressions agricoles, on s’attend à une présence accrue de ces métaux dans nos milieux aquatiques. Pourtant, on connaît encore peu leur devenir dans ces écosystèmes.
Pour y voir plus clair, Marie-Christine Lafrenière et ses collaborateurs ont mené une étude dans le fleuve Saint-Laurent, un écosystème d’eau douce vital pour le Québec et le Canada, afin de retracer le chemin des ETR dans l’eau, les sédiments, les particules en suspension, les invertébrés et les poissons. L’objectif était de comprendre dans quelles mesures et dans quelles conditions ces métaux s’accumulent dans les organismes aquatiques.
Les résultats montrent que les sédiments constituent un réservoir sensible à une future contamination en terres rares, mais ces métaux y sont peu accessibles pour les organismes. Toutefois, les particules en suspension, riches en matière organique fraîche, semblent être une voie d’entrée plus directe des ETR dans la chaîne alimentaire. La position dans la chaîne trophique et le régime alimentaire des organismes sont d’ailleurs des facteurs clés pour comprendre leurs patrons d’accumulation. Les organismes qui vivent près du fond et se nourrissent de sédiments ou de leur matière organique, comme les larves de chironomides ou les poissons benthiques (ex. : barbue de rivière), accumulent davantage d’éléments des terres rares que ceux occupant un niveau trophique plus élevé, comme les larves d’odonates ou les poissons piscivores (ex. : doré), respectivement. Les auteurs ont également mesuré des niveaux anormalement élevés de gadolinium, un métal lié à l’activité humaine, notamment les rejets médicaux, dans certains amphipodes récoltés près de l’Île de Montréal. Cela montre que certaines zones pourraient être plus à risque de contamination ponctuelle ou chronique.
Cette étude intégrée, qui allie la biogéochimie à l’écologie, a permis de développer les premiers modèles prédictifs de l’accumulation des ETR chez les poissons en milieu naturel, à partir de variables environnementales mesurables. Ces modèles représentent un outil précieux pour anticiper les risques liés à la contamination. En effet, même de faibles concentrations dans les organismes ne signifient pas nécessairement l’absence d’effets toxiques, surtout dans un contexte où les apports environnementaux en terres rares sont appelés à croître en raison des activités humaines.
En somme, cette recherche offre une première vue d’ensemble sur le parcours des terres rares dans le Saint-Laurent et ouvre la voie à de meilleures stratégies de surveillance de la contamination et de gestion durable de nos eaux douces.