Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les systèmes marins côtiers sont fréquemment contaminés par des hydrocarbures d’origine anthropique qui font partie des contaminants majoritaires du milieu. Plusieurs stratégies de réhabilitation biologique (bioremédiation) peuvent être mises en place. Celles-ci sont basées sur la stimulation des capacités métaboliques naturelles des micro-organismes autochtones (biostimulation) ou sur l’ajout de souches ou consortia microbiens dans le milieu à dépolluer (bioaugmentation). Parfois, la meilleure réponse peut toutefois consister à ne pas intervenir et à laisser les processus naturels d’autoépuration agir (atténuation naturelle).
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Anthropogenic hydrocarbons are among the most abundant contaminants of coastal ecosystems. Several remediation strategies of hydrocarbon-contaminated areas involving microorganisms (bioremediation) can be successfully used to mitigate the contamination. The hydrocarbonoclastic activities of indigenous microorganisms can be stimulated (biostimulation) by the addition of nutritional supplements (fertilizers), (bio)surfactants, terminal electron acceptors (e.g., O2, NO3-) or by electrostimulation. Selected strains/mixed cultures can be also added in the contaminated environments (bioaugmentation). Sometimes, however, to best strategy is to let the natural mitigation processes run and to monitor the natural recovery without any human intervention.
Auteur(s)
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Philippe CUNY : Aix-Marseille univ., université de Toulon, CNRS, IRD, MIO, Marseille, France
-
Cécile MILITON : Aix-Marseille univ., université de Toulon, CNRS, IRD, MIO, Marseille, France
INTRODUCTION
Les hydrocarbures sont parmi les contaminants les plus abondants des systèmes marins côtiers. De nombreuses zones côtières à travers le monde sont en effet soumises à des apports chroniques de ces composés, apports qui peuvent être parfois massifs (marées noires). Leur dynamique dans le milieu est complexe et fait intervenir de nombreux processus, abiotiques et biotiques, qui interagissent. Parmi ceux-ci, la biodégradation des hydrocarbures, effectuée par des micro-organismes parfois spécialisés dans leur utilisation (qualifiés d’« hydrocarbonoclastes »), permet leur élimination effective en conditions oxiques mais aussi anoxiques tant dans l’eau de mer que dans les sédiments. Elle peut intervenir dans une vaste gamme de conditions physico-chimiques de température, de pH ou encore de salinité. Ceci en fait un processus de choix pour le génie écologique afin de dépolluer (bioremédiation) les écosystèmes marins pollués aux hydrocarbures. Les différentes stratégies de bioremédiation visent à stimuler (biostimulation) les capacités cataboliques naturelles de la communauté microbienne indigène du milieu côtier pollué. La stimulation peut se faire par ajout de nutriments (fertiliseurs), de (bio)surfactants, d’accepteurs terminaux d’électrons (e.g. O2,
ou encore grâce à des procédés électrochimiques (électrostimulation). Une autre stratégie peut consister à introduire dans le milieu pollué des souches/cultures mixtes hydrocarbonoclastes choisies pour leurs capacités à dégrader les hydrocarbures (bioaugmentation) et qui peuvent avoir été isolées de ce même milieu. Plusieurs de ces stratégies peuvent aussi être associées (e.g. ajout combiné de fertiliseurs et de biosurfactants).
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
bioremediation | biostimulation | bioaugmentation
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Biodégradation des hydrocarbures dans les écosystèmes marins1. Contamination par les hydrocarbures dans les écosystèmes marins côtiers
1.1 Sources, natures et impacts des hydrocarbures en milieu marin
Les écosystèmes marins côtiers sont chroniquement contaminés par des hydrocarbures (HC) d’origine anthropique. L’estimation moyenne basse des apports océaniques annuels se situe aux alentours des 1 300 000 tonnes , ce qui fait des HC l’un des principaux types de contaminants du milieu marin. Les principales sources chroniques d’HC anthropogéniques sont la navigation maritime, les opérations d’exploitation et de transport de produits pétroliers mais aussi, particulièrement dans les zones littorales fortement urbanisées et industrialisées, les eaux usées et de ruissellement auxquelles se rajoutent les apports atmosphériques (dépôts secs ou humides d’HC d’origine pyrolytique produits lors de la combustion de combustibles fossiles ou de biomasse). La majeure partie de ces apports sont liés aux déversements intentionnels de résidus non combustibles issus de la centrifugation des fuels bruts utilisés par la propulsion des navires à laquelle peuvent se rajouter des eaux de cale et de lavages de citernes ou des ballasts. Incorrectement appelés « dégazages » ou « déballastages », ces rejets opérationnels sont autorisés à plus de 50 milles nautiques de la côte mais leur concentration en HC ne doit pas dépasser 15 parties par million (ppm). Par ailleurs, ils ne doivent pas être supérieurs à 30 L par mille nautique parcouru et doivent correspondre au total, pour les pétroliers neufs, à un volume inférieur à 1/30 000 de la cargaison transportée (convention MARPOL 73/78 adoptée par l’Organisation maritime internationale – directive n° 2005/35/CE du 7 septembre 2005). Ils sont complètement interdits dans des zones de protection spéciale telles que la Méditerranée. Il est aussi interdit, en toutes circonstances, de rejeter les huiles de vidange et les boues de fond de cuve. Ces interdictions ou restrictions sont cependant partiellement respectées ;...
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Contamination par les hydrocarbures dans les écosystèmes marins côtiers
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BEAUDOIN (D.J.), CARMICHAEL (C.A.), NELSON (R.K.), REDDY (C.M.), TESKE (A.P.), EDGCOMB (V.P.) - Impact of protists on a hydrocarbon-degrading bacterial community from deep-sea Gulf of Mexico sediments : A microcosm study. - Deep Sea Research Part II : Topical Studies in Oceanography, 129, p. 350-359 (2016).
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(5) - CRISAFI (F.), GENOVESE (M.), SMEDILE (F.), RUSSO (D.), CATALFAMO (M.), YAKIMOV (M.), GIULIANO (L.), DENARO (R.) - Bioremediation technologies for polluted seawater sampled after an oil-spill...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Directive 2005/35/CE du Parlement européen et du Conseil du 7 septembre 2005 relative à la pollution causée par les navires et à l'introduction de sanctions en cas d'infractions (JORF du 30 septembre 2005).
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