Hydrosystèmes et pressions anthropiques : développement de biomarqueurs métabolomiques pour caractériser des pressions de pollution // Hydrosystems and anthropogenic pressures: development of metabolomic biomarkers to characterize pollution stressors

Les efforts actuels de surveillance environnementale se concentrent souvent sur les contaminants connus et réglementés, en négligeant les effets des composés non mesurés et les perturbations biochimiques subtiles. Les approches omiques, et en particulier la métabolomique, permettent de caractériser de manière intégrée les réponses biologiques des organismes aquatiques exposés à un mélange de contaminants environnementaux. Leur application sur le terrain offre une opportunité innovante pour identifier des marqueurs de stress reliés aux effets biologiques déclenchés par des pressions environnementales multiples. Cependant, leur application in situ se heurte à certaines limites. La démarche binaire différentielle classique (organismes échantillonnés sur site témoin vs site exposé) est parfois complexifiée par des facteurs de variabilité de l'environnement (différence d'habitat, d'accès à la nourriture, de facteurs abiotiques, mécanismes d'adaptation…) qui peuvent confondre les résultats et aboutir à des faux positifs en termes de marqueur de stress biochimique. Une façon de contourner cette limite serait de travailler sur un gradient de pression anthropique afin de mettre en évidence des marqueurs potentiellement plus robustes, corrélés quantitativement à la pression chimique exercée sur les sites. L'idée est ainsi d'évaluer la faisabilité d'identifier des signatures moléculaires robustes, établies à partir de relations dose–réponse quantitatives, comme indicateurs innovants et intégratifs de pressions multiples dans des milieux proches des zones côtières. L'utilisation de la gambusie, espèce tolérante et ubiquiste des hydrosystèmes méditerranéens, permettrait de documenter les interactions entre qualité chimique et réponses biologiques, dans des zones à forts enjeux territoriaux. Ce projet ambitionne de poser les bases de la recherche de nouveaux outils de biosurveillance moléculaire, transférables vers des espèces locales, contribuant ainsi i) à l'amélioration des capacités de suivi des aléas écotoxicologiques et de la qualité de la ressource en eau et ii) à l'éclairage de la décision publique dans un contexte de changements globaux.
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Current environmental monitoring efforts often focus on known and regulated contaminants, overlooking the effects of unmeasured compounds and subtle biochemical disruptions. Omics approaches, particularly metabolomics, enable the integrated characterization of biological responses in aquatic organisms exposed to complex mixtures of environmental contaminants. Their field application offers an innovative opportunity to identify stress markers linked to biological effects triggered by multiple environmental pressures. However, their in situ application faces certain limitations. The classic binary differential approach (organisms sampled from control vs. exposed sites) is sometimes complicated by environmental variability factors (habitat differences, food availability, abiotic factors, adaptation mechanisms, etc.), which can confound results and lead to false positives in terms of biochemical stress markers. One way to overcome this limitation is to work along a gradient of anthropogenic pressure to highlight potentially more robust markers, quantitatively correlated with the chemical pressure exerted on the sites. The goal is to assess the feasibility of identifying robust molecular signatures, established from quantitative dose–response relationships, as innovative and integrative indicators of multiple pressures in environments near coastal areas. Using the mosquitofish (Gambusia affinis), a tolerant and ubiquitous species in Mediterranean hydrosystems, would allow documenting the interactions between chemical quality and biological responses in high-stakes territorial zones. This project aims to lay the groundwork for developing new molecular biosurveillance tools, transferable to local species, thereby contributing to i) improving the capacity to monitor ecotoxicological hazards and water resource quality, and ii) informing public decision-making in the context of global change.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Concours GAIA

Université de Montpellier

584 GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau

Nous recherchons un·e étudiant·e titulaire d'un Master 2 en Environnement, Écotoxicologie, Toxicologie Environnementale, Biologie Intégrative ou Biologie des Systèmes. Une appétence pour les traitements statistiques/bio-informatiques constituera un atout pour ce projet.
We are seeking a student holding a Master's degree in Environmental Science, Ecotoxicology, Environmental Toxicology, Integrative Biology, or Systems Biology. A strong interest in statistics/bioinformatics will be considered a significant asset for this project.