Grands singes d’Ouganda : le défi de la mesure des polluants

Primatologue et professeure au Museum national d’Histoire naturelle (MNHN), Sabrina Krief passe une grande partie de son temps à observer les chimpanzés de Sebitoli, en Ouganda. Après avoir découvert des malformations faciales sur certains d’entre eux, elle s’est lancée dans la traque aux perturbateurs endocriniens... et a renforcé sa stratégie de sauvegarde de l’espèce. Une aventure dans laquelle elle a embarqué les chercheurs du LNE.

Sabrina Krief, votre passion pour les chimpanzés est indéfectible. Quel a été votre parcours jusqu’à Sebitoli ? 

portrait Sabrina Krief
Sabrina Krief,

primatologue et professeure

au Museum national

d’Histoire naturelle (MNHN)

Sabrina Krief : La dernière année de mes études vétérinaires, j’ai décidé de la consacrer à la faune sauvage. Je suis partie en République du Congo, observer un groupe de chimpanzés orphelins qui venaient juste d’être relâchés en milieu naturel. L’objectif était de savoir comment ils allaient réussir à survivre. Et là ont jailli beaucoup de questions, notamment sur les plantes médicinales qu’ils consommaient. Pour approfondir cette thématique de l’automédication, il m’a ensuite semblé intéressant de travailler sur des chimpanzés sauvages, cette fois-ci. Cette opportunité m’a été offerte par l’anthropologue Richard Wrangham, de l’Université d’Harvard aux Etats-Unis, qui suivait un groupe d’individus en Ouganda, dans le parc national de Kibale.

C’est là que j’ai commencé ma thèse de doctorat, à cheval entre l’écologie, la chimie, la biologie.

Sebitoli offrait une très grande densité de chimpanzés, malgré une forte pression sur l’environnement

 

Et aujourd’hui, je travaille toujours dans le parc de Kibale, mais sur une autre communauté de chimpanzés, à Sebitoli. En 2008, je suis en effet repartie de zéro, avec des primates pas du tout habitués à la présence humaine. Sebitoli offrait une très grande densité de chimpanzés, malgré une forte pression sur l’environnement : tous ces champs de maïs et de thé alentour, cette route qui traverse le parc, et la déforestation qui avait eu lieu dans les années 1970... Comment réussissaient-ils à bien se porter dans un environnement où l’anthropisation était si forte ?

 

Pourquoi les grands singes sont-ils un maillon essentiel de la biodiversité ?

S. K. : Cela recouvre une réalité biologique et écologique. Les grands singes sont une espèce clé de voûte dans l’écosystème : certains des fruits qu’ils consomment ne le sont pas par d’autres animaux, ils permettent donc la dispersion des graines et le maintien de ces espèces végétales. Mais au-delà, comme ils ont une longue durée de vie – près de 70 ans -, qu’ils occupent un territoire relativement grand – 25 à 100 km2 pour un seul individu -, en préservant cette espèce charismatique, on arrive à préserver leur unique habitat, la forêt tropicale, l’un des endroits où il y a la plus grande biodiversité au monde. Celle-ci représente des ressources indispensables pour les locaux vivant à proximité, mais elle est également essentielle à la régulation du climat de notre planète. Et il faut rappeler que d’ici à 50 ans il pourrait ne plus y avoir de population de chimpanzés viable en milieu naturel, ce qui est très mauvais signe pour la biodiversité… et pour notre espèce.

 

Cette espèce peut protéger l’homme contre lui-même... C’est ce qu’enseignent vos travaux à Sebitoli ?

S. K. : Oui. C’est capital de les observer, car ils peuvent jouer un rôle de sentinelle pour la santé humaine. Au cours de l’habituation des chimpanzés de Sebitoli, nous avons constaté que certains d’entre eux avaient des narines atrophiées, des visages très plats voire concaves, des becs-de-lièvre... Mais il n’y avait pas de plaies, donc ce n’était a priori pas infectieux. Etait-ce dû à une consanguinité, ou bien à une exposition à des produits chimiques pouvant entraîner des malformations congénitales ?

 

C’est là que vous avez entrepris une vaste enquête environnementale ?

Sabrina Krief sur siteS. K. : Comme nous ne pouvions pas ausculter les chimpanzés, nous devions passer par des méthodes indirectes. Nous nous sommes lancés dans l’échantillonnage de l’environnement : plantations, sédiments de rivières, poissons... Parallèlement, nous avons interrogé les populations locales sur les produits utilisés. Nous avons publié une première étude en 2017, révélant la présence de pesticides tels que le DDT, le chlorpyrifos, l’imidaclopride qui enrobe les semences de maïs cultivés par les fermiers. Puis nous avons échantillonné l’eau des rivières, au cours de trois campagnes successives, entre 2017 et 2019 : selon les années, jusqu’à 15 pesticides ont été identifiés, y compris le glyphosate qui est utilisé sur le thé cultivé autour du parc (NDLR : voir encadré). Nous savons que ces produits sont des perturbateurs endocriniens, même si nous n’avons pas la preuve formelle qu’ils sont à l’origine des malformations des chimpanzés. Nous avons d’ailleurs exploré la piste de la pollution atmosphérique, et obtenu des résultats en dessous des valeurs limites. Enfin, en analysant des poils de chimpanzés prélevés dans leurs nids, nous avons découvert des traces de Bisphénol A et S. Sachant que nous avons comptabilisé, en l’espace de quatre mois seulement, plus de 5000 bouteilles plastique jetées sur la route qui traverse le territoire – sur une portion de 4,6 km ! Nous avons publié les fruits de ces dernières investigations en mai 2020.

 

Pour certains travaux, vous avez sollicité l’appui du LNE ?

S. K. : Il me semblait indispensable de s’assurer des méthodes de prélèvement et d’analyse des produits, pour garantir la fiabilité des mesures. D’autant qu’avec les chimpanzés nous sommes confrontés à une multitude de paramètres qui varient et sont compliqués à résoudre. Pour moi, travailler avec le LNE sur les thématiques de la qualité de l’eau et de l’air était la meilleure option, parce qu’ils ont non seulement les compétences mais aussi l’expérience.

Pour moi, travailler avec le LNE sur les thématiques de la qualité de l’eau et de l’air était la meilleure option

 

Pourquoi la métrologie est-elle si importante ?

S. K. : Comme la pandémie de Covid 19 nous l’a rappelé, les sciences sont essentielles, mais le doute en est indissociable. Pour s’en affranchir, il faut des méthodes extrêmement fiables avec des protocoles très rigoureux. C’est cela le rôle de la métrologie, afin de nous appuyer sur les résultats les plus sûrs possibles.

 

Comment allez-vous poursuivre votre mission à Sebitoli ?

S. K. : Nous avons lancé une nouvelle étude pour tracer les produits chimiques et les résidus de plastique dans les cheveux des populations locales. Car nous essayons de traiter la question de la santé de façon holistique, sous l’angle One Health : résoudre la question de l’environnement pour améliorer la santé humaine et animale.

Via notre association Projet pour la conservation des grands singes, nous souhaitons aussi réduire l’utilisation des intrants chimiques, en aidant les communautés locales à créer de nouvelles filières et de nouveaux revenus. Il s’agit par exemple de créer un thé bio, avec une sorte de label ‘chimp friendly’ indiquant que la santé des chimpanzés a permis d’améliorer le milieu de vie, à la fois pour les humains et pour la faune sauvage - un projet porté par le Muséum national d’Histoire naturelle, réunissant des partenaires français, dont le LNE, le Fonds Français pour l’Environnement Mondial, la Fondation Nicolas Hulot pour la Nature et l’Homme, la Fondation Prince Albert II et ougandais, tels que l’Uganda Wildife Authority, Kahangi Estate ou encore National Agricultural Research Authority. Un monitoring de l’eau des rivières va ainsi s’étaler sur cinq ans, pour mesurer les progrès accomplis. Mais l’idée est de le poursuivre ensuite. J’espère que les effets de cette conversion se sentiront sur une période de dix ans. 

Projet pour la conservation des grands singes

Projet forêt-faune-populations en Ouganda (FoFauPopU)

A Sebitoli, chimie et biologie vont de pair

Afin de détecter la présence de perturbateurs endocriniens sur le territoire de Sebitoli, le MNHN et le LNE ont analysé l’eau de deux rivières, Mpanga et Munobwa.

La stratégie a reposé sur le déploiement d’échantillonneurs intégratifs passifs (POCIS - Polar Organic Chemical Integrative Samplers), en amont et en aval. « Les substances dans l’eau sont très instables. En règle générale, on préconise de stocker les échantillons à 4°C. Sur un territoire tel que Sebitoli, aux températures élevées et très distant de la France (où sont envoyés les échantillons pour analyse), nous avons recommandé les POCIS car ils agissent comme des éponges : ils captent et accumulent les contaminants, pour donner une image plus représentative de la contamination ; de plus, ils sont tout petits, donc faciles à transporter. Ils constituent donc une alternative intéressante pour garantir une meilleure stabilité des substances », explique Sophie Lardy-Fontan, chef de projet en métrologie chimique au LNE.

Sabrina Krief et Petra Spirhanzlova

Ces POCIS, ainsi que des échantillons d’eau directement prélevés dans les rivières, ont ensuite été soumis à une double analyse : une analyse chimique d’une centaine de molécules, présélectionnées selon les usages recensés autour du territoire ; une analyse par bio-essais sur des têtards transgéniques permettant d’évaluer les effets des molécules in vivo. « J’ai dilué les extraits de POCIS dans de l’eau, et j’y ai exposé les têtards pendant trois jours. La fluorescence de leur tête variait, par rapport à un témoin, selon le type de perturbateur thyroïdien rencontré, raconte Petra Spirhanzlova, chercheuse en biologie et endocrinologie affiliée au MNHN et au LNE. Nous avons aussi sollicité le Laboratoire Watchfrog pour déceler des perturbations estrogéniques. » L’objectif était de croiser les informations obtenues par analyses chimiques avec ces analyses biologiques pour vérifier si, là où il y avait des effets observés, il y avait des pesticides associés.

Les résultats, publiés en 2019, ont montré l’intérêt de poursuivre les recherches : 13 pesticides ont été détectés, certains d'entre eux connus pour être des perturbateurs thyroïdiens (carbofuran, DEET, 2,4-D, carbaryl, ametryn, isoproturon, metolachlor, terbutryn, dimethoate, imidacloprid...). Deux nouvelles campagnes ont donc été réalisées. Elles feront bientôt l’objet d’une publication. « Dans les échantillons prélevés en 2018 et en 2019, nous avons trouvé respectivement jusqu’à 15 et 11 produits chimiques... dont beaucoup de glyphosate. Cela varie selon la saison, en fonction des produits utilisés, des précipitations... Mais il semble évident que cela provient des champs alentour », précise Petra Spirhanzlova.

Selon les deux chercheuses, il est indispensable de combiner les disciplines du LNE et du MNHN, pour avoir la meilleure réponse possible. « Aujourd’hui, il n’y a aucune vision globale de la gestion de ces pollutions, et l’on se retrouve avec de nombreuses questions. L’avenir est à une approche pluridisciplinaire, et l’expérience de Sebitoli en est une belle illustration », se félicite Sophie Lardy-Fontan. 

Une approche couplant analyse chimique et analyse des effets

Depuis plusieurs années, le LNE développe des méthodes pour l’analyse des perturbateurs endocriniens : les TBT, PBDE, HAB, les hormones stéroïdiennes, les résidus médicamenteux dans les milieux aquatiques et dans les eaux de consommation...

Fort de cette expérience, et conscient des limites des stratégies de surveillance actuelles, il contribue aujourd’hui aux efforts de R&D vers une approche couplant l’analyse chimique et l’analyse des effets. Celle-ci vise à établir un lien entre une exposition aux contaminants et l’effet biologique observé. « Depuis longtemps le LNE travaille sur ces problématiques via la mesure en chimie, et il s’ouvre maintenant aux approches complémentaires, mettant en œuvre des outils biologiques qui nécessitent des cadrages méthodologiques, métrologiques et également des démonstrations », explique Sophie Lardy-Fontan. C’est en ce sens que le Laboratoire travaille sur le projet de Sabrina Krief en Ouganda, ou encore qu’il participe au programme EMPIR EURAMET, notamment via le projet EDC WFD, dont l’un des objectifs est d’améliorer la comparabilité des mesures d‘estrogènes avec certaines méthodes basées sur les effets (EBM). L’enjeu est d’aider à la reconnaissance et à la mise en œuvre de ces nouvelles approches dans des cadres plus réglementaires, et également d’agir sur le volet de la connaissance. De manière complémentaire, le LNE copilote avec l’OFB un travail visant à mettre en place un référentiel pour fiabiliser ces nouveaux outils et ainsi permettre leur reconnaissance et faciliter leur mise en place opérationnelle.

Il porte aussi le projet de création d’un réseau européen de métrologie qui décloisonne les disciplines et développe une vision globale de la surveillance de la pollution : l’EMN Pollution Monitoring. « Quand on parle de perturbation endocrinienne, il faut aller vers la caractérisation de l’exposome, c’est-à-dire de l’ensemble des sources auxquelles un individu peut être exposé : l’environnement, l’alimentation, etc. Et donc il faut franchir les barrières. L’EMN Pollution est une première étape », insiste Sophie Lardy-Fontan.

 

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