Antibiotiques dans la rivière Piracicaba : poissons contaminés et piste Salvinia auriculata

Et si le poisson dans votre assiette transportait, sans que vous le sachiez, des médicaments issus de rivières polluées ? L’idée peut surprendre, mais des scientifiques ont mis en évidence des preuves nettes que ce phénomène se produit.

Une étude menée par le Centre pour l’énergie nucléaire en agriculture de l’Université de São Paulo montre que des antibiotiques arrivent dans les rivières, s’y maintiennent dans le milieu, et finissent même par atteindre les poissons.

Sous la direction de Patrícia Alexandre Evangelista, avec le soutien de la FAPESP, l’équipe a travaillé sur la rivière Piracicaba, au Brésil. Les chercheurs ne se sont pas limités à suivre la contamination : ils ont aussi évalué des approches naturelles capables d’en réduire les effets.

Comment les antibiotiques atteignent les rivières

Les antibiotiques parviennent aux cours d’eau via plusieurs voies : les rejets d’origine humaine, l’élevage, l’aquaculture, ainsi que l’élimination inadaptée de médicaments.

Une proportion importante de ces substances n’est pas dégradée par l’organisme. Environ 40% to 90% peuvent être excrétés sans transformation, ce qui les conduit directement vers les réseaux d’eau.

À l’échelle mondiale, l’utilisation des antibiotiques augmente rapidement. La consommation humaine a fortement progressé au cours des dernières décennies, et l’élevage en mobilise aussi de grandes quantités, en particulier chez les porcs et les volailles.

Comme les stations d’épuration ne parviennent pas à éliminer complètement ces composés, les antibiotiques persistent dans les rivières, les lacs, et jusque dans l’eau potable.

Les variations saisonnières aggravent la pollution

L’équipe de recherche a prélevé des échantillons pendant la saison des pluies et pendant la saison sèche.

« Les résultats ont montré un schéma clair de saisonnalité. Pendant la saison des pluies, la plupart des antibiotiques présentaient des concentrations inférieures aux limites de détection », a déclaré Evangelista.

« En saison sèche, en revanche, lorsque le volume d’eau diminue et que les contaminants se concentrent, différents composés ont été détectés. »

Lors des périodes sèches, le débit est plus faible. Les polluants se retrouvent alors davantage concentrés, ce qui fait augmenter les niveaux d’antibiotiques et les rend plus faciles à détecter.

Les sédiments conservent une pollution invisible

Les antibiotiques ne restent pas uniquement dissous dans l’eau : ils s’accumulent aussi dans les sédiments du lit de la rivière, qui jouent un rôle de réservoir.

D’après l’étude, ces sédiments contiennent de la matière organique et des nutriments capables de piéger les antibiotiques. Avec le temps, ces substances peuvent être relarguées dans l’eau, prolongeant la contamination.

Ainsi, même si les apports de pollution cessent, des contaminants anciens peuvent continuer à perturber l’écosystème.

Des antibiotiques dangereux détectés dans des poissons

Parmi les observations les plus préoccupantes figure le cas du poisson lambari, fréquemment consommé dans la région.

« L’un des résultats les plus significatifs de l’étude a été la détection de chloramphénicol chez des lambaris (Astyanax sp.) collectés auprès de pêcheurs locaux dans la région de Barra Bonita », a indiqué Evangelista.

« Le chloramphénicol est un antibiotique dont l’utilisation dans l’élevage est interdite au Brésil précisément en raison des risques liés à sa toxicité. »

La présence de cet antibiotique interdit soulève des inquiétudes à la fois en matière de sécurité alimentaire et de santé humaine.

Comment les plantes peuvent aider à dépolluer l’eau

Les scientifiques ont évalué une plante flottante, Salvinia auriculata, afin de déterminer si elle pouvait contribuer à assainir une eau contaminée. Cette approche porte le nom de phytoremédiation.

« Les résultats ont montré la grande efficacité de Salvinia pour éliminer l’enrofloxacine. Dans les traitements avec une biomasse végétale plus élevée, plus de 95% de l’antibiotique a été retiré de l’eau en quelques jours », ont noté les chercheurs.

« La demi-vie du composé est tombée à environ deux à trois jours. Dans le cas du chloramphénicol, l’élimination a été plus lente et partielle. La plante a pu retirer 30% to 45% de l’antibiotique de l’eau, avec des demi-vies allant de 16 à 20 jours, indiquant la plus grande persistance du composé dans l’environnement. »

Les plantes peuvent dépolluer l’eau par plusieurs mécanismes : absorption par les racines, dégradation par les microbes associés aux racines, et stockage ou transformation des composés dans les tissus végétaux.

Les poissons absorbent les antibiotiques de façon complexe

L’étude montre que, dans l’organisme des poissons, tous les antibiotiques ne suivent pas la même dynamique. Le chloramphénicol demeure plus longtemps dans les tissus et peut s’accumuler progressivement. L’enrofloxacine, elle, est éliminée plus rapidement.

Les expériences ont également révélé que l’exposition des poissons ne provient pas uniquement de l’eau. Elle peut aussi venir de l’alimentation : certains médicaments passent de l’aliment vers l’eau en quelques minutes, rendant les voies de contamination encore plus difficiles à démêler.

« Cela montre que l’utilisation de plantes comme des “éponges” à contaminants n’a rien d’évident. La présence de la macrophyte modifie l’ensemble du système, y compris la manière dont l’organisme entre en contact avec le contaminant », a expliqué Evangelista.

Effets sur la santé des poissons et sur l’ADN

Les chercheurs ont aussi examiné les dommages génétiques chez les poissons. Le chloramphénicol a provoqué des atteintes nettes à l’ADN, notamment via des modifications observées dans les cellules sanguines.

Toutefois, la présence de la plante a, dans certains cas, atténué ces dommages.

« L’interprétation que nous proposons est que, dans le cas du chloramphénicol, la plante peut générer moins de sous-produits génotoxiques ou libérer des composés antioxydants dans la rhizosphère, réduisant le stress oxydatif chez les poissons », ont indiqué les chercheurs.

« En revanche, l’enrofloxacine est chimiquement plus stable et peut produire des métabolites persistants et potentiellement toxiques dont l’action n’est pas neutralisée par la macrophyte. »

Ces résultats suggèrent que les plantes peuvent contribuer à protéger les poissons, mais pas avec la même efficacité selon l’antibiotique.

Une solution qui a ses limites

Salvinia auriculata présente un potentiel marqué comme option à faible coût : elle peut extraire une grande part des antibiotiques présents dans l’eau et réduire certains effets nocifs.

Mais l’approche n’est pas infaillible. Si la plante n’est pas retirée après avoir accumulé des polluants, elle peut les relarguer dans le milieu. Elle peut aussi modifier le comportement des antibiotiques, au point d’augmenter, dans certains cas, la vitesse à laquelle les poissons les absorbent.

La pollution par les antibiotiques ne relève pas uniquement de l’environnement : elle touche également la santé humaine.

« La détection de résidus d’antibiotiques dans l’eau, les sédiments et les poissons de la rivière Piracicaba montre à quel point les activités humaines peuvent être nocives. La résistance des micro-organismes aux antibiotiques peut conduire à l’émergence de superbactéries dans l’environnement », a déclaré le co-auteur de l’étude Valdemar Luiz Tornisielo.

« La recherche a produit des résultats positifs avec des solutions environnementales à faible coût et a permis une meilleure compréhension du fonctionnement intégré des écosystèmes aquatiques et de l’utilisation de techniques naturelles efficaces pour atténuer les impacts. »

L’étude met en évidence une contamination bien réelle, et en progression. Une meilleure gestion des déchets, un usage plus prudent des médicaments et des solutions naturelles peuvent contribuer à protéger les rivières, la faune et les populations.