Fiche détaillée Master
| Mémoire N° | 271 |
| Auteur | AMBROSONE Mariapaola |
| Titre | Vital and toxic trace elements in endemic sponges of Lake Baikal |
| Thématique & formation | Sciences de l'eau |
| Résumé | Situé en Sibérie orientale, le Lac Baïkal représente un des lacs le plus profond (1642 m) et le plus grand en terme de volume (23615 km3), représentant le 20% d'eau douce de la planète. À partir de 2014, dans le bassin sud du lac Baikal et en particulier dans sa splash zone, des changements alarmants dans les écosystèmes tels que l'apparition de tonnes d'algues mortes sur le littoral ont été observés, ce qui suggère une éventuelle eutrophisation de cette zone. En effet, l'intensification de différentes activités industrielles autour du lac, ainsi que l'apport des matières organiques et des polluants par la rivière Selenga sont à la base de l'augmentation de divers contaminants dans l'eau. En outre, depuis 2012, la région du Baïkal est devenue un lieu d'intérêt pour le tourisme de masse. Malheureusement, la transition des villages ruraux vers les destinations touristiques n'a pas été suivie par la construction d'infrastructures adéquates telles que les systèmes de traitements des eaux usées. Ainsi, bien que le lac Baikal soit considéré comme une réserve propre d'eau douce, l’intensification des activités économiques locales et le développement du tourisme amènent à des conséquences négatives sur son écosystème naturel. Dans cette étude, attention sera portée sur les éponges endémiques L.baikalensis atteinte par une extinction massive et à l’apparition des plusieurs types de maladies à l'échelle de l'ensemble du lac (Timoshkin et al., 2014). L'objectif du travail est d'explorer la distribution des éléments traces dans les éponges et les liens existant avec les paramètres abiotiques et biotiques de l'écosystème de la splash zone. À cet égard, la comparaison entre différents échantillons recueillis en différentes années et à différents endroits dans le bassin sud donnera des informations sur la présence de changements possibles dans les paramètres de la qualité de l'eau qui peuvent supporter l'apparition de la maladie d'éponge au fil du temps. Une analyse ICP-MS a été effectuée pour évaluer le contenu des TE sélectionnés dans les éponges. En outre, des échantillons d'éponges provenant de la campagne 2016 ont été analysés. Le projet permettra d'évaluer la distribution de métal vital et toxique et d'explorer les liens possibles avec les dommages à l'éponge et l'apparence de la maladie. Grâce à la comparaison et à l'observation des éléments traces dans les éponges, l'eau et les algues symbiotiques, on est parvenu à la conclusion que la composition chimique des éponges est le résultat d'interactions entre les organismes et le substrat de roche qui conduisent à la libération de minéraux en particulier Fe et Mn dans l'eau qui peut être filtrée et absorbée par des éponges. Dans le même temps, le rôle joué par les algues symbiotiques en fournissant des éléments essentiels tels que Cu, Zn et Pb, dont le contenu est extrêmement faible dans l'eau oligotrophique du lac a été établi. Aucune différence n'a été trouvée à partir de l'analyse des TE sur les échantillons d'éponges recueillis dans différents sites d'échantillonnage au cours des différentes années, en menant à la possibilité que la raison de déterminer la maladie doit être recherchée au niveau microscopique, en particulier dans l'interaction entre les algues symbiotiques et Son hôte. Nous rejetons en outre la possibilité que la contamination par le Hg des activités industrielles soit la cause de la détérioration de la santé de l'éponge. Ce projet de maîtrise fait partie d'un vaste projet collaboratif entre l'Institut Limnologique - la branche sibérienne de l'Académie russe des sciences d'Irkutsk - et l'Université de Tokyo, axée sur les causes de la maladie affectant l'éponge endémique du lac Baikal, Lubomirskia baikalensis. |
| Summary | Situated in East Siberia, Baikal is the deepest (1642 m) and largest by volume (23615 km3) freshwater lake accounting for the 20% of freshwater on the planet. Starting from 2014 in the South basin of lake Baikal and in particular in its splash zone, alarming changes in the ecosystems such as the appearance of tons of rotten algae on the shoreline were observed, suggesting a possible eutrophication of this zone. Indeed the intensification of different industrial activities around the lake, as well as the organic and pollutant input via Selenga River are important for the augmentation of various contaminant in the water. Furthermore since 2012 Baikal region became a site of interest for mass tourism. Unfortunately the transition from rural villages into touristic destinations wasn’t followed by the construction of adequate infrastructures such as efficient sewage systems and treatment plants. So although Baikal lake is considered as a clean reserve of freshwater, the increased economic use, intensification of the local economic activities, urbanization and tourism development induce different alterations, imposing negative effects on its natural ecosystem and thereby potentially putting it at risk. In this study attention will be given to the endemic sponges L.baikalensis which is going through mass extinction and facing several kinds of diseases at the scale of the entire lake (Timoshkin et al. 2014). The objective of the work is to explore the trace element distribution in sponges and the links existing with the abiotic and biotic parameters of the splash zone ecosystem. At this regard the comparison between different samples collected in different years and at different places in the southern basins will give information about the presence of possible changes in water quality parameters that can support the appearance of the sponge disease over the time. ICP-MS analysis were performed to assess the content of selected TEs in the sponges. Furthermore samples of sponges from 2016 campaign were analyzed. The project will allow to evaluate the vital and toxic metal distribution and explore the possible links with the sponge damages and disease appearance. Through the comparison and observation of trace elements content of sponges, water and symbiotic algae has been possible to verify that the chemical composition of sponges is the result of interactions between the organisms and the rock substrate which lead to the release of minerals in particular Fe and Mn in the water that can be filtered and absorbed by sponges. At the same time essential is the role played by symbiotic algae in supplying vital trace elements such as Cu, Zn and Pb which content is extremely low in the oligotrophic water of the lake. No differences were found from the analysis of TEs on sponge samples collected at different sampling sites in different years by leading to the possibility that the reason determining the disease have to be seek at a microscopic level, in particular in the interaction between the symbiotic algae and its host. We furthermore reject the possibility that Hg contamination from industrial activities may be the cause of the deterioration of the sponge health. This master project is part of a large collaborative project between the Limnological Institute – Siberian branch of the Russian Academy of Sciences of Irkutsk - and the University of Tokyo, focused on the causes of the disease affecting the endemic sponge of lake Baikal, Lubomirskia baikalensis. |
| Volée | 2014 |
| Date et heure soutenance | 22-06-2017 10:30 |
| Salle soutenance | B003 |
| Collation | 84 pages; 32 figures; 35 tableaux |
| Remarque | |
| Mot-clés | Lake Baikal, water pollution, sponge disease, endemic sponge Lubomirskia baikalensis, vital and toxic trace elements. |
| Cote bibliothèque | |
| Stage organisme | |
| Maître de stage | |
| Projet recherche | |
| Bourse | Bourse ordinaire « A. Lombard » Financement mémoire de master MUSE |
| Terrain d'étude ou d'application | Séjour pour travail de terrain en Russie, Bolshie Koty, lac Baikal. Travail de laboratoire Institut F. A. Forel, Université de Genève |
| Documents associés |
Fiche analytique |
| Dernière mise à jour |
2019-08-07 09:58:15 |