Équipe de recherche

• Julien Gigault (chercheur principal, UL)
• Pierre Legagneux (chercheur, UL)
• Gilles Gauthier (chercheur, UL)
• Marie Le Bagousse (étudiante au doctorat, UL)

Collaborateur(s) et collaboratrice(s)

• Mélanie Lemire (chercheure, UL)
• Catherine Gagnon (Chercheure, UQAR)
• Dominique Fauteux (chercheur, Musée canadien de la nature)
• Philippe Thomas (Research Scientist, ECCC)
• Sébastien Sauvé (Professeur, Université de Montréal)

Résumé

L’impact anthropique sur les écosystèmes s’emballe depuis les 20 dernières années avec des effets nettement plus marqués dans les zones polaires que partout ailleurs sur la planète. En 2020, nous sommes arrivés au point où les matériaux que nous produisons dépassent désormais toute la biomasse crée sur Terre par l’ensemble des organismes vivants. Ce flux de matériaux atteint déjà les écosystèmes arctiques directement par le transport maritime mais surtout indirectement via les courants atmosphériques et océanographiques. Parmi ces matériaux anthropiques, une fraction de taille, les nanoparticules, a largement été ignorée alors qu’elle pourrait pourtant causer des dommages bien plus importants que leurs congénères micrométriques ou millimétriques. En effet, du fait de leur toute petite taille, leur grande diffusivité et grande surface spécifique, même à l’état d’ultra-trace, ces particules nanométriques sont très réactives avec le biota. Elles sont susceptibles d’être transportées sur de longues distances et d’augmenter la biodisponibilité d’une large gamme de contaminants au sein des organismes. Nous proposons d’explorer et documenter la présence de nanoparticules et de contaminants associés au sein des écosystèmes arctiques en profitant d’archives biologiques (végétation, plumes et œufs d’oiseaux) pour lesquelles nous avons de longues séries temporelles. Les résultats obtenus seront comparés aux informations disponibles sur les principaux changements environnementaux des 150 dernières années et nous permettront de mesurer l’arrivée de ces particules dans le haut-Arctique.

Avancement

La première année a été consacrée à la mise au point des méthodes analytiques pour caractériser la présence des nanoparticules anthropiques et des contaminants qui leur sont associés dans les différentes archives biologiques de l'Arctique. Nous nous sommes principalement intéressés dans un premier temps aux œufs d'oies des neiges de l'île Bylot. Concernant les contaminants associés, les substances perfluoro et polyfluoroalkylées ont été analysées en collaboration avec ECCC (Philippe Thomas). Pour ce qui est des contaminants métalliques, en collaboration avec Marie Le Bagousse, nous avons développé une méthode de digestion visant à extraire l'ensemble des métaux tout en optimisant les paramètres de la caractérisation par ICP-MS afin de distinguer la présence des contaminants du fond naturel des éléments. En ce qui concerne les nanoplastiques dans les œufs, nous finalisons une méthode d'extraction à base d'hydroxyde de potassium et de dichlorométhane associée à la détection par pyrolyse couplée à la spectrométrie de masse haute résolution pour identifier des marqueurs de polystyrène, de polyéthylène et de polypropylène dans les œufs. Au cours de cette première année, nous nous sommes concentrés sur le développement d'une méthode d'étalonnage interne en utilisant du polystyrène deutéré afin de quantifier les nanoplastiques et de surmonter les interférences des macromolécules naturelles présentes dans les échantillons, interférant ainsi avec leur détection et quantification. Une deuxième étape consiste à s'intéresser aux autres archives biologiques dont nous disposons : les plumes d'oies des neiges prélevées sur l'île Bylot et celles récupérées dans les musées, ainsi que la végétation sur l'île Bylot également. Nous avons initié des premiers tests d'extraction sur les plumes afin de caractériser à la fois les nanoparticules (plastiques et métalliques), mais aussi les polluants organiques (PFAS, PCB, etc.) et les métaux traces (Hg, Pb, etc.). Un des aspects nouveaux de notre projet est la caractérisation des nanoparticules de PFAS avec une méthode sur laquelle nous travaillons avec le Pr. Sébastien Sauvé de l’Université de Montréal. Des analyses sont en cours et seront couvertes par les fonds qui restent disponibles et ceux à venir.

Liste des communications

1. Présentation par affiche de Marie Le Bagousse au colloque annuel du CEN (Février 2024) et aux journées de l’INQ (Mai 2024) : « Tendance temporelle des contaminants chez la Grande Oie des neiges au cours du siècle dernier », Marie Le Bagousse, Pierre Legagneux, Gilles Gauthier, Philippe Thomas, Julien Gigault. Obtention d’un prix d’excellence pour la présentation par affiche lors des journées de l’INQ.
2. Legagneux, P. Biologie, architecture et gestion des déchets dans le Grand Nord, Les années lumières – Radio-Canada 19-11-2023

Supplément de bourses

Bravo à Marie Le Bagousse, étudiante au doctorat qui a obtenu le financement de supplément de bourse de 7500$ du CEN pour son année 2023/2024 et a obtenu son renouvellement pour l’année 2024/2025.

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