Les apports de matière organique terrestre entraînent des effets opposés sur l’accumulation de méthylmercure dans les réseaux trophiques planctoniques côtiers

Pourquoi cette étude compte pour les produits de la mer et la vie côtière

Le mercure dans les produits de la mer est un problème de santé mondial, en particulier sous sa forme la plus toxique, le méthylmercure, qui peut endommager le système nerveux humain. Cette étude pose une question apparemment simple aux implications importantes : à mesure que le changement climatique et l’utilisation des terres entraînent davantage de matière organique brune d’origine feuille vers les mers côtières, la chaîne alimentaire marine accumulera‑t‑elle plus ou moins de méthylmercure ? En recréant de mini‑écosystèmes côtiers dans de grands bassins, les chercheurs montrent que ces apports terrestres peuvent à la fois favoriser et réduire l’accumulation de méthylmercure dans le plancton, ces petits organismes dérivants qui forment la base des réseaux trophiques marins. Comprendre cette dualité est essentiel pour prédire les risques futurs pour les poissons, la faune et les personnes qui dépendent de l’océan pour se nourrir.

Eaux brunes s’écoulant de la terre vers la mer

Les rivières et les ruissellements transportent d’importantes quantités de matière organique dissoute provenant des sols et des forêts vers les eaux côtières. Cette « eau brune » assombrit la mer, modifie l’apport en nutriments et altère la chimie des métaux comme le mercure. Dans le nord de la mer Baltique, ces apports augmentent déjà et devraient s’accroître à mesure que le changement climatique intensifie les précipitations et le débit des rivières. L’équipe a installé douze grands bassins intérieurs remplis d’eau estuarienne et a ajouté des quantités différentes de matière organique terrestre pour créer quatre conditions, allant des niveaux typiques actuels à ceux attendus dans des eaux côtières plus fortement brunies. Ils ont aussi ajouté des isotopes mesurés d’un mercure inorganique et de méthylmercure, ce qui leur a permis de suivre comment le métal se déplaçait dans l’eau et s’incorporait au plancton.

Mini‑mers et mondes microbiens actifs

Sur cinq semaines, les bassins ont développé des réseaux trophiques distincts mais tous fortement « dominés par les bactéries ». À mesure que davantage de matière terrestre était apportée, l’eau devenait plus sombre, la lumière pour les algues photosynthétiques diminuait et la production bactérienne augmentait pour dominer la base du réseau trophique. De minuscules organismes hétérotrophes tels que les flagellés et les ciliés de moins de 20 micromètres devenaient plus abondants, formant une chaîne à plusieurs maillons allant des bactéries aux protozoaires puis au zooplancton. Dans de tels réseaux complexes et hétérotrophes, le méthylmercure peut se biomagnifier efficacement en passant d’un niveau de consommation à l’autre, ce qui peut accroître les concentrations dans le zooplancton qui sont ensuite consommés par les poissons.

Composés soufrés adhésifs qui immobilisent le mercure

Parallèlement, la matière terrestre ajoutée apportait davantage de groupes soufrés dissous connus sous le nom de thiols, qui se trouvent sur des molécules organiques dans l’eau. Ces thiols se lient fortement au méthylmercure, formant des complexes beaucoup plus difficiles à assimiler pour les cellules planctoniques. Les chercheurs ont estimé les niveaux de thiols à partir des mesures de carbone dissous et de données de terrain antérieures, montrant que les concentrations en thiols augmentaient de façon disproportionnée avec les apports terrestres. En conséquence, bien qu’il y ait en fait plus de méthylmercure dissous dans l’eau à des apports terrestres plus élevés, sa fraction « libre » et accessible diminuait. Cet effet chimique contrecarre le renforcement biologique dû à des chaînes alimentaires plus longues et plus hétérotrophes.

Suivre le méthylmercure à travers le plancton

Pour voir comment ces forces opposées s’équilibraient, l’équipe a prélevé du plancton de plusieurs classes de taille à la fin de l’expérience et calculé des facteurs de bioaccumulation, mesure de la quantité de méthylmercure qui s’accumule dans les organismes par rapport à l’eau environnante. Dans tous les traitements, ces facteurs étaient élevés, reflétant l’efficacité des réseaux dominés par les bactéries. Pourtant, au sein de cette seule expérience, la bioaccumulation moyenne diminuait en réalité à mesure que la matière organique terrestre et les niveaux de thiols augmentaient, malgré une domination bactérienne plus forte. Lorsque les auteurs ont combiné leurs données avec une étude mésocosme antérieure couvrant une plage inférieure d’activité bactérienne et de concentrations en thiols, un schéma clair est apparu : l’accumulation de méthylmercure dans le plancton augmente avec la part de production assurée par les bactéries, mais diminue avec la concentration en thiols dans la matière organique dissoute. Un modèle statistique simple à deux facteurs expliquait environ 90 % de la variation de la bioaccumulation entre tous les traitements.

Ce que cela signifie pour les côtes, les lacs et nos assiettes

Pour un non‑spécialiste, le message clé est que plus d’eau brune provenant des terres ne signifie pas automatiquement plus ou moins de mercure dans les produits de la mer — cela active deux mécanismes concurrents. Une matière organique terrestre supplémentaire pousse les réseaux trophiques vers des voies plus longues fondées sur les bactéries qui amplifient le méthylmercure dans la chaîne, mais elle transporte aussi des groupes soufrés qui lient le méthylmercure en complexes dissous et rendent son absorption par le plancton plus difficile. Le résultat net dépend de l’équilibre entre ces processus. Les zones côtières avec des réseaux bactériens très actifs mais seulement des niveaux modérés de matière organique riche en thiols — conditions similaires aux bassins de référence de cette étude — pourraient connaître la plus forte accumulation de méthylmercure et méritent une surveillance particulière. À mesure que le changement climatique assombrit de nombreuses eaux côtières septentrionales, il sera essentiel d’intégrer à la fois la structure des réseaux trophiques et la chimie de la matière organique dans les évaluations environnementales pour anticiper les risques futurs pour les poissons et les personnes qui les consomment.

Citation: Skrobonja, A., Brugel, S., Soerensen, A.L. et al. Terrestrial organic matter input causes dual effects on methylmercury accumulation in coastal planktonic food webs. Commun Earth Environ 7, 314 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03470-7

Mots-clés: méthylmercure, réseaux trophiques côtiers, matière organique terrestre, carbone organique dissous, pollution marine