REVUE DE LA LITTÉRATURE SCIENTIFIQUE CONCERNANT LES EFFETS ENVIRONNEMENTAUX POTENTIELS DE L’AQUACULTURE SUR LES ÉCOSYSTÈMES AQUATIQUES - VOLUME 3

Table des matières

DEVENIR ET EFFETS ENVIRONNEMENTAUX DES PRODUITS CHIMIQUES UTILISÉS EN AQUACULTURE EN EAU DOUCE AU CANADA

Robert J. Scott, Département de biologie
Université Western Ontario, London (Ontario)

RÉSUMÉ

L’industrie de l’aquaculture en eau douce au Canada est en voie de développement. Et cette expansion peut mener à l’utilisation de divers agents chimiques pour traiter l’eau et les poissons ou lutter contre des agents pathogènes (p. ex. fongicides, désinfectants, anesthésiques, pigments, hormones et antibiotiques). De la vaste gamme de produits chimiques utilisés en aquaculture à l’échelle mondiale, seuls quelques-uns sont homologués au Canada. La présente étude porte sur les agents chimiothérapeutiques activement utilisés en aquaculture en eau douce au Canada. À cette fin, des recherches sur le devenir et les effets environnementaux des agents chimiothérapeutiques utilisés en aquaculture ont été effectuées dans seize bases de publications scientifiques. La majorité des documents publiés portent sur les écosystèmes marins, peu d’études sur l’aquaculture en eau douce ayant été réalisées. Seules deux traitant directement de l’aquaculture en eau douce au Canada ont été localisées.

Au Canada, sept produits chimiques sont homologués pour être utilisés chez les poissons d’élevage destinés à l’alimentation humaine, dont quatre antibiotiques (l’oxytétracycline, le florfénicol, le composé sulfadiméthoxine et ormétoprime, le composé sulfadiazine et triméthoprime), un anesthésique (le méthanesulfonate de tricaïne) et deux fongicides/désinfectants (le formaldéhyde et le peroxyde d’hydrogène) (Santé Canada, 2001a). Bien qu’il ne soit pas utilisé à l’heure actuelle dans les piscicultures canadiennes, l’acide oxolinique est inclus dans le présent document; ce produit chimique étant communément utilisé en salmoniculture à l’extérieur du Canada, y compris aux États-Unis, il peut servir à des utilisations non indiquées sur l'étiquette là où les vétérinaires peuvent légalement le prescrire. En outre, le grand volume de données sur le devenir et les effets de ce composé pourraient se révéler pertinentes pour d’autres antibiotiques.

De nombreuses études ont été publiées sur le devenir et les effets d’antibiotiques dans les écosystèmes marins, mais peu sur les mêmes enjeux dans les écosystèmes d’eau douce. Comme cela est le cas de toutes les formes d’élevage intensif, les pratiques aquacoles offrent aux agents pathogènes la possibilité de proliférer et de se propager, ce qui peut entraîner une forte mortalité chez les stocks d’élevage et la perte conséquente de revenus (Dixon, 1994). Des antibiotiques peuvent être administrés directement par injection des animaux touchés ou par apport d’aliments médicamenteux. Mais les aliments que les poissons d’élevage n’ont pas consommés peuvent l’être par les animaux sauvages. En outre, les aliments contenant des antibiotiques peuvent s’accumuler dans les sédiments ou les antibiotiques non absorbés peuvent être libérés dans le milieu par le biais des excréments ou de l’urine (Bjorklund et Bylund, 1990, 1991); par la suite, ces antibiotiques ont une incidence sur la flore bactérienne naturelle, un élément important des réseaux alimentaires. Thorpe et al. (1990) ont estimé que de 1,4 à 40,5 % des aliments donnés à du saumon atlantique gardé en cage ne sont pas mangés. Cette estimation peut toutefois être prudente car les poissons malades s’alimentent mal (Bjorklund et al., 1990) et la plus grande partie de la forme active des antibiotiques traverse le tractus gastro-intestinal des poissons sans être absorbée (Cravedi et al., 1987; Bjorklund et Bylund, 1991; Plakas et al., 1998). D’autre part, les progrès réalisés dans les techniques d’alimentation (p. ex. vidéo sous-marine; Foster et al., 1995) et de nouvelles méthodes d’apport d’antibiotiques dans les aliments (Duis et al., 1994) peuvent avoir une incidence sur la quantité d’antibiotiques libérés dans l’environnement.

Les bactéries Nitrosomonas spp. et Nitrobacter spp. jouent un rôle important dans le cycle des substances nutritives dans les chaînes alimentaires en eau douce, convertissant l’ammoniac (toxique) en nitrate (non toxique) (Ricklefs et Miller, 2000), mais dans des microcosmes expérimentaux, l’oxytétracycline a inhibé sensiblement la transformation de l’ammoniac (Klaver et Mathews, 1994 ). Lors de flambées de cas de maladie dans des étangs d’élevage du poisson-chat, l’utilisation d’antibiotiques a enrayé la maladie, mais a réduit la conversion par les bactéries de l’ammoniac toxique en nitrate, ce qui a mené à son accumulation dans les sédiments des étangs (Klaver et Mathews, 1994).

L’évolution de souches pharmacorésistantes de bactéries pathogènes est peut-être la conséquence la plus importante de l’utilisation d’antibiotiques en aquaculture. Les populations bactériennes ont une résistance naturelle aux antibiotiques (McPhearson et al., 1991; Johnson et Adams, 1992; Spanggaard et al., 1993), et l’utilisation de ceux-ci offre aux souches résistantes la possibilité de proliférer et de se propager. Les résultats d’études sur la résistance aux antibiotiques observée dans des piscicultures (Bjorklund et al., 1990, 1991; McPhearson et al., 1991; Nygaard et al., 1992; Samuelsen et al., 1992a; Spanggaard et al., 1993; Ervik et al., 1994; Kerry et al., 1996a; Herwig et al., 1997; Guardabassi et al., 2000) et des microcosmes (Kerry et al., 1996; Herwig et Gray, 1997; O’Reilly et Smith, 2000) à la suite d’une pharmacothérapie révèlent une fréquence accrue de résistance à plusieurs médicaments chez une panoplie d’espèces bactériennes. Toutefois, Kapetanaki et al. (1995) et Vaughan et al. (1996) suggèrent que les niveaux accrus de résistance des bactéries aux médicaments peuvent se produire indépendamment de la présence d’un médicament (par le biais d’aliments pour poissons stériles, de sédiments ajoutés lors d’études sur le microcosme, des aliments pour poissons non consommés) et brouiller les résultats des études.

Aucune des études publiées évaluées ne portait expressément sur le devenir et les effets environnementaux des fongicides, des désinfectants et des anesthésiques, mais plusieurs examinaient leur distribution dans les tissus, leur toxicité et les réactions de stress chez les poissons en vue de pouvoir établir les taux d’utilisation appropriés de ces produits chimiques en aquaculture (Xu et Rodgers, 1993; Howe et al., 1995; Schreier et al., 1996; Rach et al., 1997a, b, 1998; Gaikowski et al., 1998, 1999; Keene et al., 1998; Jung et al., 2001).

Outre les produits chimiques considérés ci-dessus, des caroténoïdes (l’astaxanthine et la canthaxanthine) sont ajoutés aux aliments pour salmonidés d’élevage afin d’accentuer la couleur de leur chair (Guillou et al., 1995; Metusalach et al., 1997). Aucune étude n’a été publiée sur le devenir et les effets de ces pigments. Ils pourraient s’accumuler dans les sédiments étant donné que les molécules ne sont pas hydrosolubles et sont stables en l’absence de lumière. En dernier lieu, on peut accroître la production de salmonidés en n’élevant que des femelles, ce qui se fait en manipulant le sexage génétique : les juvéniles sont exposés à la 17-alpha-méthyltestostérone, soit par immersion dans ce stéroïde ou par apport d’aliments traités. Aucune étude sur le devenir ou les effets environnementaux de cette hormone n’était disponible aux fins d’évaluation dans le cadre du présent examen.

LACUNES DANS LES CONNAISSANCES

• Il faut mener des recherches sur le devenir et les effets des agents thérapeutiques dans les écosystèmes d’eau douce.
• Il faut mener des recherches en vue d’identifier les facteurs étiologiques qui contrôlent la distribution, l’accumulation et la persistance des produits chimiques dans les eaux douces.
• Il faut mener des recherches sur les facteurs ayant une incidence sur la résistance des microbes aux antibiotiques en eau douce.
• Il faut mener des recherches sur la toxicité chronique des antibiotiques et d’autres agents chimiothérapeutiques pour les poissons et d’autres organismes dulcicoles.
• Il faut élaborer des protocoles normalisés d’échantillonnage et d’analyse en sciences de l’aquaculture.
• Il faut faire un inventaire des patrons d’utilisation des agents thérapeutiques, y inclus des rapports sur les produits utilisés, les endroits où ils le sont et les quantités appliquées.

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