Un article de synthèse publié dans la revue Science de l’environnement total décrit comment les toxines résiduelles chez les animaux aquatiques peuvent avoir un impact sur la sécurité alimentaire, la sécurité alimentaire et la santé humaine.
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Arrière-plan
L’écosystème aquatique est très sensible au changement climatique et à d’autres facteurs environnementaux, notamment les toxines résiduelles. La pollution du milieu marin peut modifier l’état biologique, physique et chimique de l’océan, ce qui peut avoir de graves conséquences sur l’écosystème marin et la faune marine.
Le Pacifique couvre environ 28 % de la surface de la Terre et fait partie des cinq océans les plus grands et les plus profonds du monde. De 2003 à 2012, le nombre de polluants chimiques pénétrant dans l’océan Pacifique a augmenté de 50 %. Compte tenu de son impact significatif sur la sécurité alimentaire et la santé humaine, la pollution marine est devenue un problème de santé publique majeur dans le monde entier.
Revue : Toxines résiduelles sur les animaux aquatiques dans les zones du Pacifique : découvertes actuelles et effets potentiels sur la santé. Crédit d’image : Riche Carey/Shutterstock
Toxines résiduelles dans l’océan Pacifique
En fonction de leur origine, les toxines aquatiques résiduelles peuvent être divisées en deux catégories, notamment les toxines d’origine marine et les toxines liées à l’activité humaine. Les biotoxines marines produites à partir d’agrégats denses d’algues unicellulaires sont désignées sous le nom de « prolifération d’algues nuisibles » (HAB). Ces biotoxines peuvent s’accumuler dans les tuniciers, les échinodermes, les gastéropodes, les poissons et la faune filtreuse.
Les données indiquent une augmentation spatiale des HAB au cours des dernières décennies en raison du changement climatique et des activités anthropiques, en particulier dans les régions Asie-Pacifique et Nord-Pacifique. Cependant, aucune augmentation temporelle significative des HAB n’a encore été documentée.
Les cyanobactéries gagnent de l’énergie via la photosynthèse et produisent des métabolites secondaires appelés cyanotoxines. Les cyanotoxines les plus étudiées sont les saxitoxines et les microcystines. La fréquence de production de cyanotoxines par les cyanobactéries a augmenté dans de nombreuses régions du monde, y compris dans le nord-ouest du Pacifique.
Les polluants organiques persistants, les métaux lourds et les microplastiques sont considérés comme des contaminants préoccupants. Ces contaminants toxiques provenaient principalement des usines, des hôpitaux et des maisons domestiques, des eaux de ruissellement agricoles et des lixiviats des décharges.
Ces dernières années, des interventions efficaces telles que la Convention de Stockholm ont considérablement réduit les rejets et l’accumulation ultérieure de polluants organiques persistants dans les organismes aquatiques.
En revanche, une forte augmentation de la pollution microplastique a été observée ces dernières années. Les données indiquent que les déchets plastiques représentent environ les quatre cinquièmes de tous les déchets marins. Selon des estimations récentes, les rejets de plastique du continent vers l’océan pourraient atteindre 12,7 millions de tonnes par an.
Les métaux lourds non biodégradables et toxiques pénètrent dans le milieu aquatique principalement par le ruissellement agricole. Ces métaux, comme le mercure, peuvent facilement s’accumuler dans les organismes aquatiques et être transférés vers des niveaux trophiques supérieurs. Les activités humaines ont considérablement augmenté les émissions de mercure dans l’environnement.
Exposition aux toxines des animaux aquatiques dans l’océan Pacifique
Les microplastiques sont les principales sources de polluants aquatiques affectant plus de 100 espèces, allant du plancton aux grands animaux marins. Dans l’océan Pacifique Nord, un niveau supérieur à la normale d’éthers diphényliques polybromés a été détecté dans le tissu adipeux et l’estomac des oiseaux marins en raison de la consommation de microplastiques.
Il a été démontré que l’accumulation de microplastiques chez les petits animaux vivant au fond de l’océan Pacifique réduit le taux de survie et la population des espèces. Dans l’océan Pacifique Est et Nord, de nombreuses espèces aquatiques ont été identifiées avec des niveaux considérablement élevés de microplastiques dans leur système digestif.
L’analyse de différentes espèces de poissons provenant des marchés aux poissons d’Indonésie et de Californie a révélé de grandes quantités de débris de plastique et de fibres synthétiques dans le poisson. Ces contaminants sont connus pour affecter les systèmes endocrinien, immunitaire et reproducteur des poissons marins.
Outre les microplastiques, les produits chimiques toxiques rejetés dans le milieu marin, tels que les biphényles polychlorés, sont connus pour affecter les mammifères marins, notamment les dauphins et les baleines. Ces produits chimiques toxiques peuvent pénétrer dans le corps des animaux marins par la nourriture, l’eau ou l’air et provoquer des perturbations endocriniennes et digestives.
Impact des toxines résiduelles sur la santé humaine
Selon des estimations récentes, la consommation de poisson par habitant est passée de 9 kg en 1961 à 20 kg en 2018. La consommation d’animaux aquatiques contaminés, y compris de poissons, peut affecter considérablement la santé humaine. Les toxines résiduelles peuvent perturber l’équilibre entre les besoins et l’offre alimentaires en affectant la santé et la survie des animaux marins.
Les toxines résiduelles accumulées dans le corps humain lors de l’ingestion de fruits de mer contaminés peuvent entraîner un certain nombre de complications pour la santé, notamment des troubles cognitifs et d’autres problèmes neurologiques. L’intoxication paralysante par les fruits de mer causée par les toxines HAB est associée à de graves problèmes de santé chez l’homme, notamment un choc cardiovasculaire ou une paralysie respiratoire.
Il a été démontré que les cyanotoxines affectent plusieurs organes humains, notamment le foie, le système nerveux, la peau et le système digestif. Certains symptômes courants comprennent la diarrhée, la faiblesse, les tremblements musculaires, les vomissements, les muqueuses pâles, les douleurs abdominales, les maux de gorge et les irritations cutanées. Les cyanotoxines sont également connues pour être associées à la pathogenèse du cancer primitif du foie.
Il a été démontré que les polluants organiques persistants entraînent des complications chroniques pour la santé humaine. Une exposition excessive à ces polluants peut provoquer des incapacités congénitales, des problèmes cardiovasculaires et métaboliques, des complications endocriniennes, reproductives, immunitaires et des cancers.
La consommation d’animaux aquatiques contaminés par des métaux lourds peut avoir des conséquences mortelles chez l’homme. Parmi les métaux lourds, le mercure est particulièrement préoccupant car il est hautement toxique et peut être bioamplifié tout au long de la chaîne alimentaire. De plus, le cadmium et l’arsenic sont nocifs pour divers systèmes physiologiques, notamment les systèmes reproducteur et nerveux.
Compte tenu des graves conséquences sur la santé humaine de la consommation de fruits de mer contaminés, diverses mesures de contrôle ont été appliquées pour protéger les animaux aquatiques de l’exposition aux toxines résiduelles. Dans ce contexte, les méthodes d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique pourraient s’avérer efficaces pour prédire les sources de pollution, détecter les niveaux de pullulation et identifier les signes de contamination des produits de la mer.