Cinétique d'accumulation et rétention d'espèces du mercure chez l'étoile de mer Leptasterias polaris: une expérience de transfert trophique à long terme

Dans le cadre de travaux sur le rôle des échinodermes dans le cycle biogéochimique de certains métaux traces en milieu côtier, une étude de l'accumulation et de la rétention d'espèces chimiques du mercure a été menée avec l'étoile de mer Leptasterias polaris sur une période de 40 jours. Les étoiles de mer ont été divisées en deux groupes et nourries avec des moules contaminées soit au méthylmercure (MeHg) (14 mg.kg-1), soit au mercure inorganique (13 mg.kg-1). Les résultats montrent une vitesse d'accumulation dans le système digestif de 0,22 mg.kg-1.j-1 pour le Hg inorganique et 0,17 mg.kg-1.j-1 pour le MeHg. Ces vitesses sont 10 à 15 fois moins importantes dans les gonades et l'endosquelette. Pour le Hg inorganique, la charge relative dans les différents organes analysés se fixe après quelques jours et demeure stable jusqu'à la fin de l'expérience. Pour le MeHg, au contraire, cette charge relative passe progressivement du système digestif vers les gonades et l'exosquelette tout au long de l'expérience. Le pourcentage de rétention (%) demeure constant pour le Hg inorganique (51 ± 13%) mais il augmente régulièrement pour le MeHg, atteignant 90-95% vers la fin de l'exposition. L'application d'un modèle cinétique simple, basé sur un processus d'échange ionique, a permis de calculer des constantes de vitesse d'échange entre le digestat et le tissu digestif. Le MeHg s'échange plus vite entre la solution et les sites, mais semble mettre un peu plus de temps à voyager jusqu'aux organes de bioaccumulation. En conclusion, l'étoile L. polaris, par sa taille, sa longévité et sa grande efficacité à digérer tout ce qui est ingéré, semble en mesure de jouer un rôle important à la fois dans la séquestration du MeHg et la remise en solution du Hg inorganique.

Distribution and feeding ecology of the seastars Leptasterias polaris and Asterias vulgaris in the northern Gulf of St Lawrence, Canada

Extensive field observations were made in the Mingan Islands, northern Gulf of St Lawrence, to evaluate spatial and temporal variations in the use of habitat and prey resources by two major subtidal predators, the seastars Leptasterias polaris and Asterias vulgaris. Although both seastars have similar size structures and generally overlapped in their spatial and temporal distribution, the degree of overlap varied in different sites and appeared to be related to prey abundance, substratum type and slope. Three general patterns were observed: (1) both species aggregating in shallow water and decreasing in numbers with depth; (2) the two species showing inverse depth distributions; and (3) both seastars occurring in low numbers across the subtidal zone. Temporal changes in availability of the preferred prey of the two seastars, the mussel Mytilus edulis, appeared to be a major factor affecting their abundance and distribution. The two seastars occurred together in dense aggregations on mussel beds in shallow water. They consume similar-sized mussels until the number of mussels becomes reduced when A. vulgaris, but not L. polaris, begins to select larger mussels. Once a mussel bed is decimated, the seastars appear to move away, possibly in search of other beds. Intensive seastar foraging limits the distribution of mussels to a few metres in depth. Below the mussel zone, the two seastars are spatially segregated at a small spatial scale (1 m2 quadrat) and select different alternative prey, L. polaris feeding mainly on the crevice-dwelling clam Hiatella arctica and A. vulgaris on the ophiuroid Ophiopholis aculeata. The size partitioning of the preferred prey in shallow water, and spatial segregation and selection of different alternative prey at greater depths may reflect mechanisms permitting the two seastars to coexist.