Utilisation de mésocosmes terrestres et aquatiques en réseau pour l'évaluation du risque associé à la dispersion de nanoparticules manufacturées – MESONNET

La grande diversité potentielle des nanomatériaux est extraordianire. Ceci sans compter les variations de taille, de forme, de chimie de surface, de composition et de "coating" des nanoparticules synthétisées. Notre projet veut répondre au challenge qui consiste à corréler de propriétés liés aux nanoparticules (Auffan et an, 2009) à leur exposition, leurs effets biologiques et leurs conséquences potentielles sur les écosystèmes. PLutôt que de développer une approche consistant à tester une nanoparticule sur une espèce biologique, notre vision est d'élucider les principes généraux qui gouvernent le comportement des nanoparticules dans les écosystèmes et de traduire ces connaissances en outils de gestion du risque environnemental. Ceci permettra d'apporter des guides de gestion permettant de définir le bon niveau des mesures de prévention, lorsqu’elles sont nécessaires, pour la sécurité de l’environnement, mais aussi favoriser la mise en débat entre les acteurs des nanotechnologies et le public pour évaluer dans les différents secteurs les bénéfices et les risques résultant de leur production et leur utilisation tout au long de leur cycle de vie. Nos connaissances actuelles sur les interactions entre les nanoparticules et le vivant et leurs effets sur les fonctions essentielles des écosystèmes en sont à leur début. Pour remédier à cette situation une recherche réellement inter-disciplinaire associant des scientifiques en nanochimie, et de l'environnement., à savoir biologistes, microbiologistes, biogéochimistes, ecotoxicologues et écologistes. Notre projet est basé sur cette interdisciplinarité pour développer des méthodes rigoureuses et des protocoles qui ont une légitimité scientifique forte quelque soit les disciplines impliquées.
Notre projet est structuré autour de tâches de travail qui permettront, à travers un réseau de scientifiques et de laboratoires disciplinaires déjà fortement associés via le GDR-I I-CEINT avec un consortium américain CEINT (Center for Environmental Implications of Nanotechnology) depuis 2008, pour résoudre les questions concernant le rôle des nanoparticules dans le fonctionnement des écosystèmes, leurs interactions avec les organismes de l'échelle cellulaire à la communauté ou la population et les mécanismes fondamentaux associés aux perturbations.
Pour accomplir cela le réseau franco-américain I-CEINT internationnalement reconnu (Environmental Nanotechnology: Applications and Impacst M.R Wiesner, J.Y Bottero Eds, Mc Graw Hill, 2007) développera des travaux dans cinq domaines d'expertise: 1) synthèse et caractérisation des nanoparticules, 2) Exposition: transformation et réactivité des nanoparticules dans la colonne d'eau, 3) Exposition: transfert dans les milieux poreux (sols, sédiments et biofilms), 4) Devenir et impacts des nanoparticuels dans des micro et mésocosmes terrestre et aquatique, 5) Evaluation du risque par la modélisation et le cycle de vie.
Chacune de ces tâches est vitale pour arriver à un outil de décision utile. En particulier les liens avec les groupes de travail de l'OCDE, de l'AFSSET ou de l'AFSSA mais aussi de l'Europe seront assurés par certains membres du projet.
Les outils au coeur du projet sont un microcosme terrestre (Plateforme Rio et Ibisa de Cadarache) et trois mésocosmes aquatiques gérés par l'IMEP, le LIEBE et ECOLAB. La grande innovation et complémentarité avec le consortium US est liée au fait que ce sont des mésocosmes emboîtés, chacun étant construit autour d'un bout de la chaine trophique.
Les nanoparticules choisies pour le projet sont les NTC double paroi, CeO2, TiO2 (Anatase et rutile) et Ag° impliquées dans la fabrication de produits de grande consommation (cf PEN, AFSSET,...).
Les autres équipes sont spécialistes en synthèse, les mécanismes de transformation et de transfert en milieu aqueux biotique et abiotique et en modélisation du risque.