Supervision par :

Marc Amyot (Membre associé.e)

Description du projet de recherche

Développement de l’amphipode Hyalella azteca et du zooplancton comme sentinelles de la contamination des éléments de terres rares, de l’uranium et du thorium dans la région de Yellowknife (Territoires du Nord-Ouest, Canada)

Introduction

L'augmentation de la demande mondiale d'éléments de terres rares (ETR) devrait se poursuivre au cours des prochaines décennies en raison de leurs applications répandues et de leur importance pour les technologies. Pour répondre à cette demande croissante, le Canada a ouvert la première mine de terres rares au printemps 2021 dans les Territoires du Nord-Ouest (mine de Nechalacho), en plus d'abriter de nombreux gisements d'ETR à différents stades d'étude (Yin et al., 2021). Cela soulève des inquiétudes quant à la libération continue d'ETR dans les écosystèmes aquatiques, ainsi que de l'uranium (U) et du thorium (Th), des éléments radioactifs présents dans la plupart des minerais exploités pour l'extraction des ETR (Weber & Reisman, 2012). Il est donc nécessaire d'améliorer notre compréhension du devenir de ces métaux dans l'environnement.

Objectifs

L’objectif principal de ce projet vise à évaluer le potentiel de l'amphipode Hyalella azteca et du zooplancton en tant qu’outils de biosurveillance environnementale des ETR, de l’U et du Th dans la région minière de Yellowknife. Pour ce faire, les divers facteurs influençant la prise en charge des ETR, U et Th chez ces deux espèces seront évalués à l’aide d’une approche mécanistique basée sur le modèle du ligand biotique (MLB).

Sites d'études

Les sites d'échantillonnage se trouvent dans la région de Yellowknife, dans la taïga du bouclier et la province géologique des Esclaves. Cette région a un passé de contamination lié aux activités d'extraction d'or des mines Con-Roycon et Giant, impactant les écosystèmes aquatiques (Palmer et al., 2015). Plus récemment, elle a accueilli la première mine de terres rares du Canada, la mine Nechalacho, établie en 2021, à environ 100 km au sud-est de Yellowknife (Ciuculescu et al., 2013). Par conséquent, les concentrations de ces éléments, mais aussi d'U et de Th, pourraient augmenter avec les activités minières en cours, représentant ainsi un risque pour les écosystèmes aquatiques dans les années à venir.

Matériel et méthodes

Les travaux de terrain se sont déroulés dans la région de Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest, du 29 juin au 14 juillet 2024. Dix lacs ont été échantillonnés. À chaque site, des échantillons d’amphipodes, de zooplancton, de périphyton, d’eau de surface et de sédiments ont été prélevés. Les paramètres physicochimiques de l’eau ont été mesurés pour évaluer les compétiteurs potentiels et la spéciation des métaux. L’analyse des échantillons permettra d’observer la relation entre la contamination de l’eau et des sédiments par les ETR, l’ U et le Th et la bioaccumulation chez les amphipodes et le zooplancton. La technique d’échange d’ions et l’ultrafiltration ont également été utilisées pour estimer la concentration de l’ion libre, principal prédicteur de l’accumulation des métaux. Enfin, le modèle du ligand biotique (MLB) sera utilisé pour mieux comprendre la biodisponibilité des métaux.

Références

Ciuculescu, T., Foo, B., Gowans, R., Hawton, K., Jacobs, C., & Spooner, J. (2013). Technical report disclosing the results of the feasibility study on the Nechalacho Rare Earth Elements project. Micon International Limited for Quest Rare Minerals: Toronto, ON, Canada. https://minedocs.com/21/Nechalacho-FS-2013.pdf / Palmer, M. J., Galloway, J. M., Jamieson, H. E., Patterson, R. T., Falck, H.,