Published September 28, 2010 | Version v1
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Biogeochemical mechanisms of the cadmium contamination of Crassostrea gigas in the Marennes Oleron bay

Description

The Marennes-Oleron Bay, hosting the largest oyster production in France, is influenced by the historic polymetallic pollution of the Gironde Estuary, with cadmium levels in oysters close to the consumption limit level (5 μg.g-1 dw, EC No.466/2001). The aim of this pluridisciplinary work was to characterize the behaviour of trace metals in the coastal zone and the mechanisms of Cd contamination in oysters in the Marennes Oleron Bay. Seven oceanographic cruises were conducted during contrasting season to characterize trace metals behaviour and speciation in the Gironde and Charente estuaries and the coastal zone. Then, a spatial and temporal study of trace metals in the surface sediments of the Marennes-Oleron Bay showed punctual Cd-enriched sediments in the southern part, reflecting the connection with the Gironde waters and the particulate Cd inputs via the Maumusson inlet. Thus, this area was chosen to study Cd bioaccumulation in oysters over a three months transplantation. The regional hydrodynamic, observed by satellite images, played an important role on Cd speciation and the temporal variability of dissolved and particulate Cd concentrations. Cadmium bioaccumulation in organs of oysters reared on tables at 60 cm height was more important than in oysters reared near the sediment, suggesting the absence of Cd released during tidal suspension from sediment and micro-phyto-benthos. Furthermore, as the immersion time was closed between the two rearing conditions, we suggested Cd bioaccumulation via the direct pathway and also via trophic pathway of contamination by pelagic plankton ingestion. This trophic pathway of Cd contamination was validated during laboratory experiments using a simultaneous tracing of Cd direct and trophic pathways in oysters by stable isotope spikes at concentrations 10-fold higher than the Gironde Estuary and at realistic concentrations observed in the Marennes-Oleron Bay. (author)

Abstract (French)

La baie de Marennes Oleron, premier site ostreicole francais, est influencee par la pollution polymetallique historique de l'estuaire de la Gironde avec des concentrations en cadmium dans les huitres proches de la limite de consommation europeenne (RNO 2006; 5 μg.g-1 ps, EC No.466/2001). Ces travaux de recherche pluri-disciplinaires ont pour objectif de caracteriser le comportement des ETM en zone cotiere et les mecanismes de contamination en ETM des huitres, specifiquement en Cd, dans la baie de Marennes Oleron. Pour cela, sept missions oceanographiques en periode contrastee ont permis de caracteriser la speciation des ETM a l'embouchure des estuaires de la Charente et de la Gironde ainsi qu'au Pertuis de Maumusson. Une etude spatio-temporelle complementaire des sediments de surface de la baie de Marennes Oleron a montre un enrichissement des sediments de surface en Cd dans la zone sud baie, confirmant la connexion des eaux girondines et l'apport en Cd particulaire a la baie par le Pertuis de Maumusson. Cette zone sud a ainsi ete choisie pour mener une transplantation d'huitres pendant trois mois. L'hydrodynamique regionale, observee par imagerie satellite, a presente un role important dans la distribution et la variation temporelle des concentrations en Cd dissous et particulaires minerales de la baie. La bioaccumulation en Cd des differents organes d'huitres cultivees sur table a ete plus importante que celle des huitres cultivees directement sur le sol, suggerant le faible role de la diffusion de Cd par la remise en suspension des sediments de surface et du microphytobenthos sur la bioaccumulation. De plus, le temps d'immersion etant relativement proche entre les deux conditions, nous suggerons que la voie trophique via le plankton pelagique participe a la contamination des huitres en plus de la voie directe. Cette contribution de la voie trophique a ete confirmee lors d'experimentations en conditions controlees en laboratoire par le developpement d'une methode de tracage simultane des voies de contamination directe et trophique par ajouts d'isotopes stables de Cd, conduites pour des concentrations 10 fois superieures a l'environnement et des concentrations realistes observees en baie de Marennes Oleron (40 ng.l-1 et ∼0.7 mg.kg-1). (auteur)

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Original title (French)
Mecanismes biogeochimiques de la contamination des huitres Crassostrea gigas en Cadmium en baie de Marennes Oleron

Publishing Information

Imprint Pagination
293 p.
Report number
FRNC-TH--11044

Optional Information

Notes
[260 refs.]; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses