Là où le caoutchouc rencontre la route (et la rivière) – Évaluation des impacts des eaux pluviales et du ruissellement routier sur le saumon et les écosystèmes aquatiques

Chaque jour, des millions de voitures et de camions circulent sur les routes de notre pays, nombre d'entre eux traversant des ruisseaux et des rivières au passage. Les conducteurs ne réalisent peut-être pas la menace que les automobiles peuvent représenter pour nos écosystèmes aquatiques.

Les eaux pluviales et le ruissellement routier sont des formes de pollution de plus en plus reconnues qui peuvent contenir des produits chimiques nocifs pour les poissons et autres animaux aquatiques. L’un de ces produits chimiques est la 6 p-phénylènediamine – quinone (6PPDQ). La 6 p-phénylènediamine (6PPD) est essentielle à la durée de vie des pneus automobiles et à la sécurité des conducteurs en protégeant le caoutchouc des pneus contre les fissures. Le 6PPD absorbe les effets dégradants de l'ozone en réagissant avec l'air et en se transformant en 6PPD-quinone (6PPDQ). Le 6PPDQ est ensuite rejeté dans l'environnement à mesure que les pneus s'usent pendant la conduite et que les eaux pluviales transportent le produit chimique dans les rivières et les ruisseaux à proximité. Une fois dans l’eau, les poissons et autres organismes aquatiques sont exposés au produit chimique.

Récemment, la zone 6PPDQ a été associée à une mortalité massive de saumons cohos adultes dans certains cours d'eau du nord-ouest du Pacifique (Tian et al. 2021). Cette découverte récente a inspiré de nouvelles recherches sur l'ampleur des impacts du 6PPDQ sur les écosystèmes aquatiques.

Des scientifiques collaborateurs du USGS Western Fisheries Research Center et du Kansas Water Science Center ont récemment publié deux nouveaux articles qui font progresser notre compréhension des impacts du 6PPDQ sur le saumon et établissent des méthodes pour des approches rentables et humaines pour étudier plus largement comment et dans quelle mesure le 6PPDQ et d’autres contaminants connexes affectent nos écosystèmes aquatiques. Ces données scientifiques constituent une étape cruciale pour déterminer les seuils de qualité de l’eau pour le 6PPDQ, qui peuvent aider à orienter les efforts de collecte et de filtration des eaux de ruissellement des routes. Ces nouvelles méthodes peuvent également être utilisées pour tester des alternatives 6PPD pour les pneus.

Le premier article, publié dans Environmental Science & Technology Letters, valide l’utilisation de lignées cellulaires de poissons cultivées en laboratoire pour évaluer les impacts du 6PPDQ et d’autres produits de transformation de l’usure des pneus sur la santé des poissons par rapport aux tests sur poissons vivants. Des lignées cellulaires de saumon coho, de saumon rouge, de saumon chinook et de truite arc-en-ciel ont été utilisées, et la différence dans les impacts du 6PPDQ entre les espèces était cohérente avec les tests sur des poissons vivants. Les lignées cellulaires sont moins chères, peuvent être utilisées dans un grand nombre de laboratoires et n'entraînent pas la mort d'animaux, conformément aux efforts mondiaux visant à réduire l'utilisation des animaux dans les expériences en laboratoire.

La deuxième étude, publiée dans Environmental Science & Technology, explore les premiers stades de vie du saumon coho en eau douce, lorsqu'ils sont susceptibles de rencontrer le 6PPDQ dans l'environnement. Des études antérieures ont montré que les cohos juvéniles et adultes plus âgés sont très sensibles au 6PPDQ et meurent après une exposition aux niveaux trouvés dans l'environnement. Cette nouvelle étude complète celles-ci. Cela montre que les embryons de coho, présents dans les œufs habituellement pondus dans le lit des rivières, meurent rarement lorsqu'ils sont exposés. Cependant, dès l’éclosion des bébés cohos, ils sont très sensibles au 6PPDQ et connaissent une mortalité importante. Fondamentalement, les saumons coho risquent d'être tués par le 6PPDQ pendant la période d'un à deux ans pendant laquelle ils vivent généralement en eau douce après l'éclosion, et lorsqu'ils reviennent de l'océan à l'eau douce à l'âge adulte pour frayer et pondre.

Cet article comprend également une nouvelle analyse du génome du coho pour montrer comment le 6PPDQ tue probablement le saumon coho. Sur la base des gènes affectés et conformément aux hypothèses générées par des études antérieures, le 6PPDQ pourrait rendre les artères, les veines et la barrière entre le sang et le cerveau plus perméables.

Les scientifiques du Western Fisheries Research Center déterminent actuellement si le 6PPDQ provoque des effets sublétaux sur le saumon, tels qu'une modification de la résistance aux maladies ou de son métabolisme. Nous travaillons également à faire progresser l’utilisation de lignées cellulaires animales et d’autres stratégies pour tester les impacts du 6PPDQ sur de nombreux organismes aquatiques et pour explorer des produits chimiques alternatifs pour la protection des pneus.

Photos dans le carrousel avec l'aimable autorisation de Florian Graner / Sealife Productions