Utiliser des organismes vivants pour évaluer la qualité de l'eau n'est pas nouveau. Depuis les années 1970, l'état écologique des eaux de surface est en partie estimé grâce à des bioindicateurs. Il s'agit d'une espèce ou d'un groupe d'espèces, végétales ou animales, dont les caractéristiques (abondance, occurrence, biomasse, etc.) donnent une indication sur le niveau de dégradation du milieu, d'ordre chimique ou hydromorphologique. Leur intégration au sein de la directive-cadre sur l'eau (DCE) a fortement fait progresser leur emploi. « Cela fait près de six ans que l'Onema finance des programmes de R & D. Ils ont permis de développer une quinzaine de nouveaux bioindicateurs ou de les rendre compatibles avec la DCE », explique Yorick Reyjol, chargé de mission en bioindication à l'Office national de l'eau et des milieux aquatiques (Onema). Si cette surveillance convient à l'évaluation d'un état global, elle renseigne peu sur les causes d'une dégradation du milieu. Quant aux analyses chimiques, elles n'apportent pas de réponses à certaines questions toxicologiques telles que l'impact de cocktails de molécules en dose infime et à long terme sur le vivant. C'est pourquoi, depuis les années 1980, d'autres outils ont vu le jour, mais sans être intégrés à la DCE. Au lieu d'étudier des ensembles de population, on travaille à l'échelle de l'organisme, voire de la cellule, pour mettre en évidence l'effet d'un polluant sur le vivant. « On mesure un impact sur la physiologie de l'organisme de manière précoce, sans que cela ne préjuge d'un effet sur la population », détaille Wilfried Sanchez, écotoxicologue à l'Ineris. Ce résultat s'acquiert grâce à l'analyse d'un biomarqueur. Il peut s'agir de la production d'une molécule, d'un mécanisme cellulaire ou encore d'un dommage à l'ADN. Ce bio-marqueur signale que les organismes du milieu sont exposés, voire affectés par des polluants présents dans l'eau. « Ces outils devraient permettre de faire le lien entre état écologique et état chimique, ce qui manque à l'évaluation DCE », précise Olivier Perceval, chargé de mission éco-toxicologie à l'Onema. Des biomarqueurs spécifiques peuvent être recherchés sur des espèces naturellement présentes dans le milieu pour identifier une pression existante. On peut aussi effectuer des bioes-sais, c'est-à-dire tester en laboratoire un échantillon d'eau sur des organismes ou des cellules standardisés et choisis pour mettre en évidence un type d'exposition (perturbation endocrinienne, impact sur la reproduction, etc.). Plusieurs sociétés comme Vigicell ou Watchfrog et des organismes de recherche tels que l'Ineris ou l'Inserm proposent déjà ces services. Ainsi, la ville de Pau expérimente la solution de Watchfrog pour surveiller les rejets de sa station d'épuration (Step). La société utilise des têtards qui, plongés dans un échantillon d'eau, vont révéler la présence de perturbateurs endocriniens en devenant fluorescents. « Nous savons qu'à long terme ces molécules sont susceptibles d'affecter la reproduction des poissons. Or, la pêche est une de nos ressources touristiques. Nous avons donc souhaité intégrer ce dispositif dans la surveillance des rejets de la Step », explique Marc Jubault-Bregler, élu chargé de l'environnement. L'intérêt ? « Contrairement aux analyses chimiques, on mesure un effet sur le vivant en continu. On peut aussi mettre en évidence des effets combinés de sources de pollution diverses », précise l'adjoint. De son côté, le Sedif (syndicat des eaux d'Ile-de-France) teste notamment la solution de Vigicell (un panel de bioessais pour la toxicité générale, les impacts sur l'ADN ou encore la perturbation endocrinienne) pour analyser la qualité des eaux de la Marne avant traitement. « Nous sommes confrontés à de plus en plus de substances préoccupantes en quantité infime : impossible de faire une analyse chimique pour chacune. Ces outils mettent directement en évidence celles qui ont un impact potentiel sur le vivant. On peut ensuite mieux cibler les analyses chimiques », détaille Sylvie Thibert, ingénieur au Sedif. Ces outils peuvent aussi s'avérer intéressants pour une investigation environnementale. Ainsi, quand les poissons d'une rivière du Puy-de-Dôme ont commencé à présenter des anomalies sexuelles, une enquête a été diligentée par l'Ineris. L'usine pharmaceutique en amont a vite été identifiée comme source de pollution, bien que respectant les normes de rejets. Grâce à l'analyse de biomarqueurs sur les poissons de la rivière et des bio essais en laboratoire, la substance responsable, un perturbateur endocrinien, a été mise en évidence. Aujourd'hui, une surveillance particulière est organisée via des bioessais plus adaptés que des analyses chimiques du fait des diverses molécules synthétisées. Mais ces techniques ont aussi leurs limites. « Notre objectif est de diminuer les coûts de production et que certains bioessais soient reconnus pour la surveillance réglementaire », explique Jean-Emmanuel Gilbert, gérant de Vigicell. En effet, ces analyses coûtent cher et, pour l'instant, si certains tests sont normalisés, le marché est limité car ce type de surveillance n'est pas obligatoire. « Certains biomarqueurs sont pourtant utilisés pour la surveillance réglementaire des eaux marines mais, pour la DCE, nous avons raté le coche. L'Union européenne est néanmoins consciente de la difficulté de montrer le lien entre exposition chimique et effet biologique. Des groupes de travail ont été créés pour une possible intégration », détaille Olivier Perceval. L'intérêt croissant pour les perturbateurs endocriniens (notamment à travers la Stratégie nationale pour les perturbateurs endocriniens) pourrait aussi constituer une locomotive pour accélérer le processus de normalisation et permettre l'intégration des bioessais dans la DCE. Reste que l'interprétation des résultats fournis par ces analyses prédictives est malaisée. L'exposition d'une cellule ou d'un organisme à un polluant ne veut pas forcément dire qu'il est affecté, ni que la population l'est également. « Les biomarqueurs donnent plutôt des tendances. Or, si ces outils intéressent fortement les gestionnaires, ils ont besoin d'une réponse claire pour prendre des décisions. Attention donc aux interprétations parfois un peu trop simplistes. Si on leur vend n'importe quoi, l'intérêt retombera vite. Il est de notre responsabilité de les accompagner », précise Éric Thybaud, responsable du pôle dangers et impact sur le vivant à l'Ineris. À ce propos, un groupe national de travail est en cours de création sous l'impulsion de l'Onema et d'Aquaref, le Laboratoire national de référence pour la surveillance des milieux aquatiques. « Il vise à classer tous les outils développés pour répondre aux questions des gestionnaires : Dans quel contexte les utiliser ? Quelles réponses peuvent-ils apporter ? », ajoute Olivier Perceval . Il devrait être opérationnel dans les prochains mois. l