Les changements climatiques, les nouveaux projets miniers, l’accroissement des dépôts atmosphériques provenant des économies émergentes, ainsi que l’introduction de nouvelles substances dans les zones urbaines, vont modifier les émissions, le transport et le destin des métaux au Canada, avec des conséquences inconnues sur la santé des écosystèmes. Par exemple, il y a présentement 200 projets miniers à l’étude pour l’exploitation des éléments terres rares (ETR) au Canada, un groupe de métaux méconnu au niveau écotoxicologiques, alors que l’on prédit que les émissions de mercure (Hg) augmenteront au cours des prochaines décennies.
Notre objectif à long terme est de mieux comprendre comment les processus biogéochimiques et le transfert trophique des métaux vont modifier l’exposition des organismes et des humains dans ce monde en changement. Au cours des 5 prochaines années, nous bâtirons sur nos avancées récentes en conduisant des études ciblées sur des défis émergents en biogéochimie des métaux.
Thème 1.
Premièrement, nos travaux récents suggèrent que les biofilms aquatiques sont des sites clés de transformations du Hg dans le Nord (mares de fonte) et le Sud (fleuve Saint-Laurent). Nous établirons les facteurs qui contrôlent la complexation des métaux dans ces biofilms et comment des contaminants émergents comme les microplastiques peuvent modifier les interactions biofilm/métaux.
Thème 2.
La plupart des études sur le transfert trophique des contaminants utilisent les signatures des isotopes stable de N et C pour comprendre les relations trophiques. Nous évaluerons une approche complémentaire basée sur le partitionnement subcellulaire des métaux, et l’utiliserons pour comprendre le cheminement de métaux isolés, incluant les ETR, ainsi que sur des combinaisons antagonistes de métaux.
16 PHQ seront formées par ce programme interdisciplinaire à l’intersection de l’écologie, la toxicologie, la génomique et la chimie analytique, lequel les préparera pour le marché du travail de demain.
Ce programme permettra de mieux prédire le destin et l’effet des métaux dans un monde en changement. Il mènera à des avancées fondamentales sur le rôle des biofilms aquatiques dans le cycle des métaux et sur les mécanismes de transfert trophique. Les données sur les ETR seront les premières de ce type au Canada et informeront les décideurs à l’aube d’une ère d’exploitation des ETR au pays. L’étude sur l’effet des microplastiques sur le cycle des métaux sera probablement la première au pays et aidera à évaluer le risque de cette menace émergente.