L’accumulation biologique de mercure (Hg) dans des organismes aquatiques dépend de nombreux facteurs biotiques, tels que la position occupée par l’organisme dans le réseau trophique et divers paramètres biologiques. Elle dépend aussi de facteurs abiotiques, tels que le pH, le carbone organique dissous et autres conditions saisonnières et limnologiques. Les interactions possibles entre les éléments chimiques et l’accumulation de Hg sont méconnues et l’information actuelle est souvent obtenue en laboratoires où les conditions expérimentales sont caractérisées par des concentrations trop élevées en Hg (et en autres éléments), ainsi que par un temps d’exposition irréaliste. L’objectif principal de nos recherches est de comprendre les effets du sélénium (Se) sur l’accumulation de Hg, dans des conditions naturelles, dans la chaîne alimentaire des lacs d’eau douce. Les premiers résultats démontrent un net effet antagoniste entre le Se et le Hg dans les tissus de deux espèces de poisson d’eau douce, soit la perchaude et le doré jaune. Ces résultats furent confirmés par la faible teneur en Hg des tissus affichant des concentrations élevées en Se et vice-versa (figure 1). Les concentrations en Hg et en Se, ainsi que l’information sur la spéciation du Se, ont également été mesurées dans les lacs où furent effectués les prélèvements. Au cours de la deuxième année du projet, notre attention a porté sur d’autres espèces aquatiques représentant les niveaux inférieurs du réseau trophique des lacs caractérisés par des niveaux variables de concentration en Hg et Se solubles. Nous avons prélevé des échantillons de zooplancton, d’éphéméroptères et d’amphipodes dans dix lacs situés à des distances croissantes des fours de fusion de Sudbury. Nous avons également prélevé des échantillons d’eau à deux périodes de l’année. Nous avons pu établir une corrélation directe entre les concentrations totales en Hg dans les tissus et la distance des fours de fusion de Sudbury, ainsi qu’une relation inverse entre cette même distance et les concentrations en Se dans les eaux lacustres, ce qui évoque l’effet d’un mécanisme antagoniste exercé par le Se sur l’assimilation de Hg. La corrélation entre les concentrations totales de Hg et de Se dans les organismes représentant les niveaux inférieurs du réseau trophique n’était pas aussi concluante que la corrélation concernant les tissus de poissons. Toutefois, lorsque les concentrations totales en Se sont remplacées par un coefficient Se/Hg, les corrélations s’améliorent de façon remarquable pour l’ensemble des espèces, y compris les espèces ayant fait l’objet d’une étude antérieure. Cette situation nous mène à croire que le Se ne représente pas une variable indépendante et que l’assimilation de Hg est influencée d’une façon ou d’une autre par la présence de Se. Lorsque la concentration en Se est sensiblement supérieure à celle en Hg, le Se joue alors un rôle de pointe dans les processus d’assimilation de Hg. Il est maintenant évident que le Se joue un rôle important dans l’assimilation biologique de Hg dans les systèmes aquatiques; ce fait est maintenant intégré à d’autres projets du COMERN. XXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX 582688653 1 Figure 1. Concentrations en Hg par rapport aux concentrations en Se dans les tissus musculaires du doré jaune. Chaque point représente des échantillons prélevés du même lac. XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX Figure 2. Concentrations en Hg dans les tissus des amphipodes par rapport aux concentrations en Hg dans les eaux lacustres. Nous étudions également la fonction du Se dans l’assimilation de Hg par les bactéries et les cellules. Plus particulièrement, ce projet examine la distribution de Se et de Hg dans divers composantes de la bactérie (solution, membrane cellulaire, précipité, etc.) et prend en considération quelques paramètres biochimiques importants. Les résultats démontrent que les bactéries en milieu de culture ont la capacité d’éliminer en grande partie le Se présent, en le réduisant à une forme insoluble de Se(0), et qu’elles peuvent éliminer le Hg en produisant une forme volatile de ce métal, vraisemblablement le Hg(0), dès les premières manifestations de certains enzymes réductases de Hg. Lorsque les deux éléments sont présents dans la culture, il semble probable que le Se assume un rôle de détoxificateur dans sa capacité de mitiger la disponibilité de Hg à la bactérie. Les autres projets que nous avons élaborés ici même ont trait au comportement de Se dans les sédiments et à l’influence des espèces chimiques du Se sur la géochimie du Hg dans les sédiments lacustres. Cette dimension sera élaborée davantage au cours de la troisième année et les années suivantes afin d’étudier le rôle du Se dans la méthylation et dans l’accumulation biologique du Hg. Nous avons prélevé des échantillons de sédiments et d’eaux porales dans deux lacs situés dans la région de Sudbury, et effectuons actuellement une analyse de leurs teneurs en Hg et en Se. Ces deux projets font partie intégrante de notre objectif de comprendre l’effet des teneurs élevées en Se dans les sédiments sur la capacité de méthylation du Hg. Nous avons aussi consacré beaucoup de temps à la spéciation du Se présent dans l’eau, notamment en ce qui concerne l’identification et la caractérisation du Se (VI) et de l’extraction de Se (0) à partir de sédiments. Une part importante de notre attention a aussi été accordée à la détermination du méthylmercure (MeHg); nous sommes maintenant en mesure d’obtenir des résultats reproductifs après avoir résolu quelques problèmes techniques. Depuis le début de la troisième année, nos activités de prélèvement se déroulent principalement au lac Ramsey situé au centre de la ville de Sudbury. Notre objectif est de déterminer les effets saisonniers sur le processus d’accumulation biologique de Hg et de Se dans le zooplancton dans quatre bassins différents du lac. Ce lac est un des principaux réservoirs d’eau potable de la ville et fait l’objet d’un programme de surveillance approfondie ainsi que d’un projet d’appréciation des risques pour la santé appuyés par Inco Limitée et Falconbridge Limitée. 582688653 2 Notre étude du comportement géochimique du Hg dans des sédiments lacustres va bon train; nous nous attendons à poursuivre celle-ci grâce à notre travail sur le terrain et aux simulations en laboratoire, afin de vérifier les effets du Se sur le cycle environnemental du Hg. 582688653 3