Influence of oil exposure on the physiology and ecology of the common sole Solea solea: Experimental and field approaches

Influence de l’exposition au fioul sur la physiologie et l’écologie de la sole commune Solea solea : approches expérimentales et in situ

¹ Centre de Recherche sur les Écosystèmes marins et aquacoles (CNRS-IFREMER), 17137 L'Houmeau, France
² IFREMER, Laboratoire d'Écologie halieutique, rue de l'Ile d'Yeu, 44311 Nantes Cedex 03, France
³ INRA, Station commune de recherches en ichtyophysiologie, Biodiversité et Environnement, Équipe physiologie de l'adaptation et du stress, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex, France
⁴ Laboratoire de physico-toxicochimie des systèmes naturels, Université de Bordeaux, 351 cours de la Libération, 33405 Talence Cedex, France
⁵ INRA, Laboratoire des xénobiotiques, UMR 1089, Toulouse, France
⁶ Laboratoire de biologie et de physiologie cellulaire, Université de Bretagne Occidentale, UFR Sciences et Techniques, 6 avenue Le Gorgeu, BP 809, 29285 Brest Cedex, France
⁷ Université de La Rochelle, Laboratoire de biologie et environnement marins, avenue M. Crépeau, La Rochelle, 17042 Cedex 1, France
⁸ Université de Bretagne Occidentale, Laboratoire de physiologie, Unité haute pression et métabolisme EA 3879, UFR Médecine, CS 93837, Brest 29238 Cedex 03, France

Corresponding author: guy.claireaux@ifremer.fr

Received: 11 February 2004
Accepted: 2 September 2004

Abstract

Evaluating the ecological impact of an oil spill is a complex issue requiring coherently articulated examination of the sequence of interactions that link the cell, where contaminants exert their effects, to the ecosystem, where interactions with human activities arise. This sequence of interactions traverses the frontiers between scientific disciplines (chemistry, toxicology, physiology, and fisheries ecology). Using the common sole (Solea solea L.) as a model species for the coastal habitats polluted by the “Erika” oil spill, our research project attempted to define indices of functional integrity that characterised the consequences of fuel exposure at the different biological levels. The coupling of field observations with experimental laboratory work revealed how functional alterations which are readily observable within individuals and their organs are progressively obscured as investigation progresses towards more complex organisational levels. Some of the approaches and indices are proposed as instruments for evaluating the impact of contamination by hydrocarbons.

Résumé

L'évaluation des conséquences écologiques d'une marée noire est un problème complexe qui requiert un examen articulé et cohérent de la chaîne d'interactions qui relie l'échelle cellulaire, à laquelle agit le contaminant, à l'échelle écosystémique, où se situent les interactions avec les activités humaines. Cette chaîne d'interactions traverse les frontières des disciplines scientifiques (chimie, toxicologie, physiologie, écologie halieutique). En prenant la sole (Solea solea L.) comme espèce cible – espèce caractéristique des habitats côtiers pollués par l'« Erika » – le programme de recherche ECTOPHY est une première tentative de mise en place d'une approche multidisciplinaire visant à définir, valider et mettre en relation des indicateurs d'intégrité fonctionnelle caractérisant les différents niveaux biologiques. Le couplage d'observations in situ avec des expositions en milieu contrôlé a montré que des pertes de fonctionnalité évidentes et durables à l'échelle de l'individu sont masquées à l'échelle de la population. Certaines des approches (in situ ou expérimentale) et certains des indicateurs testés peuvent être proposés comme instruments utilisables dans le cadre d'évaluation d'impact de pollutions par des hydrocarbures.