Soutenance de thèse de Audrey SOULOUMIAC

Le carbone 14 (14C), constitue avec le tritium (3H), l’un des radionucléides rejetés en plus grande quantité dans les cours d’eau par les centrales nucléaires de production d’électricité en fonctionnement normal. Ces deux radionucléides contribuent majoritairement à la dose (de l’ordre de 1 µSv/an) reçue par la population locale, par ingestion de poissons et d’eau contaminés. Les modèles actuels de transfert du 14C en milieu aquatique n’expliquent pas la variabilité observée dans les concentrations en 14C des poissons échantillonnés. Une des raisons est qu’ils restent simplistes et ne prennent pas en considération les variations temporelles des rejets de 14C ni les divers processus clés du métabolisme (assimilation, respiration, incorporation…). L’objectif de la thèse est de produire des prédictions physiologiquement et écologiquement robustes à travers l’application de la théorie du Budget Energétique Dynamique (DEB). Ce modèle individu-centré décrit la façon dont un organisme acquiert et utilise l’énergie pour ses fonctions métaboliques (croissance, reproduction…) en fonction de la disponibilité de la nourriture et de la température. Afin de répondre à cette problématique, le modèle DEB de la carpe commune, Cyprinus carpio, a été complété pour améliorer les prédictions de croissance et de masse. Ce modèle a pu être adapté au cas du 14C via l’acquisition de données expérimentales. Le but de ces expérimentations est d’obtenir des cinétiques d’absorption directe, d’ingestion, de défécation, d’assimilation et d’incorporation du 14C chez les carpes exposées par voies directe ou trophique à des métabolites marqués au 14C. A l’aide du modèle DEB paramétré pour le cas du 14C, des scénarios de contamination en 14C, dans des conditions caractéristiques de la Vienne, sont simulés chez la carpe commune.

Carbon-14 (14C) is, with tritium (3H), one of the radionuclides which are released in greatest amounts into rivers by nuclear power plants in routine operation. In France, these two radionuclides contribute to a major fraction of the estimated annual dose, absorbed by local populations (around 1 µSv/year), by ingestion of contaminated fish and water. Current transfer models used for 14C in aquatic ecosystems are unable to explain the observed variability in 14C concentration in sampled fish. One of the reasons for this, is that these models are very simplistic and do not take account of temporal changes in 14C releases and of various key metabolic processes (assimilation, respiration, incorporation, etc.). In this context, the present PhD project aims to produce physiologically and ecologically robust predictions, using the conceptual approach known as Dynamic Energetic Budget (DEB). This individual-based model describes how an organism acquires and uses the energy from food for its metabolic functions (growth, reproduction…), depending on food availability and temperature. To address this goal, a DEB model for the common carp, Cyprinus carpio, was re-parameterized to improve growth and reproduction predictions. This model was applied to the case of 14C transfer, through experimental data acquisition. The aim of these experiments was to measure the kinetics of ingestion, defecation, assimilation, and incorporation of 14C in common carp exposed to 14C labeled metabolites, via direct and trophic routes. Once the Using the model applied to the case of 14C, scenarios of contamination in 14C under representative conditions of a French river (La Vienne) are simulated in the common carp.