Olivier Clarisse
Professeur adjoint

Recherche

Ma recherche porte sur le devenir des contaminants métalliques dans l’environnement. Il s’agit plus spécifiquement

-	de déterminer l’état de la contamination des milieux naturels
-	d’étudier la toxicité des espèces métalliques
-	de définir leur mobilité et leur biodisponibilité
-	d’étudier les processus biogéochimiques affectant le devenir des métaux dans l’eau, les sols et sédiments
-	d’étudier les interactions des métaux avec la matière organique et les sulfures

De nature pluridisciplinaire, cette recherche est basée sur des collaborations avec des biologistes, microbiologistes et  géologues afin de comprendre le milieu naturel dans son ensemble. D’un point de vue chimique, ces études représentent des défis analytiques importants. Il s’agit non seulement d’être capable de mesurer les éléments métalliques à l’état de trace et ultra-trace (du ng au pg) mais également de développer des méthodes transportables sur le terrain. Ces méthodes doivent être robustes et permettre d’étudier la spéciation (étudier les différentes formes chimiques) des contaminants afin de comprendre leurs réactivités. Ces outils analytiques me permettent de mieux comprendre le devenir des métaux dans les milieux aqueux et sédimentaires ainsi que les premières étapes de la bioaccumulation de ces métaux dans la chaine trophique.

Ces dernières années, mes intérêts se sont portés plus spécifiquement sur le mercure. Le mercure est un problème à l’échelle planétaire : émis par diverses sources anthropiques sous forme gazeuse, le transport du mercure s’effectue à l’échelle mondiale pour se déposer dans les eaux de surfaces. Dans le milieu aquatique et sédimentaire, le mercure inorganique est transformé par voie bactérienne en méthylmercure. Hautement toxique, le méthylmercure présente également le désavantage de se bioaccumuler le long de la chaîne trophique. Ainsi s’il ne représente qu’un faible pourcentage du mercure total dans la colonne d’eau, il représente près de 95% du mercure total dans les poissons carnivores. Il peut par la même poser un risque substantiel pour la santé humaine de population consommatrice de ces poissons. Ma recherche a pour but de cerner les facteurs contrôlant la méthylation du mercure et de mieux comprendre les premières étapes de la bioaccumulation de cette espèce toxique. 

Je poursuis actuellement le développement analytique des DGT (Diffusive Gradient in Thin film) pour le mercure, méthylmercure et les sulfures. La finalité de cette recherche consiste en l’étude des interactions des cycles biogéochimiques du soufre et du mercure dans les compartiments aqueux et sédimentaires afin de comprendre les réactions de méthylation du mercure et définir ainsi la toxicité de ce métal. Ce projet comporte également l’utilisation de traceurs isotopiques (expériences d’ajouts dosés d’isotopes stables suivies de détection par techniques ICP-MS) qui permet d’accéder grâce à des techniques d’incubation in situ à la détermination de flux et de processus de méthylation.

Quelques projets actuels et passés.

Biogéochimie du mercure dans les sédiments contaminés du golfe de Thaïlande.
* Université de l’Illinois (USA) – Tetra Tech (USA) – UNOCAL (Thailand) –Université de Trent:

Une approche pluridisciplinaire a été entreprise pour étudier le cycle biogéochimique du mercure. Une attention particulière a été porte sur l’interaction des cycles du mercure et du soufre dans ces sédiments marins.

Mercury Experiment To Assess Lake Loading In Canada and the United States.
* METALLICUS:

La finalité du projet METALLICUS est de mieux comprendre les relations entre les dépôts de mercure atmosphérique et la bioaccumulation de ce métal dans les poissons. Des isotopes stables de mercure inorganique ont ainsi été ajoutés dans différents compartiments (canopée, vasières et lac) d’un écosystème complet d’un lac reculé de l’Ontario pour déterminer les sources et contributions du méthylmercure de chaque compartiment dans la chair des poissons. Notre contribution dans ce projet consiste a définir la spéciation du méthylmercure dans les eaux du lac, son interaction avec la matière organique dissoute, sa réactivité et sa mobilité.

Contamination des écosystèmes polaires par le mercure.
* Université Joseph Fourier (Grenoble, France) – Université de Trent: Project CODEPOM:

Dans ce projet débutant en janvier 2007, nous comptons étudier le devenir du mercure en milieu polaire : de la retombée atmosphérique du mercure, de sa possible méthylation dans la neige et du transport du méthylmercure ainsi formé de la neige au milieu marin au printemps lors de la fonte des neiges.

Biogéochimie du mercure dans les sédiments estuariens de la baie de San Francisco.
* Armée américaine (U.S. Army Engineer Research & Development Center) – Université de Trent:

Dans ces sédiments «naturels», nous étudions le cycle biogéochimique du mercure en interaction avec les différents processus diagénetiques régulant la dégradation de la matière organique particulaire.

Peut-on utiliser la technique des DGT (Diffusive Gradient in Thin Film) pour le methylmercure comme alternative aux programmes de surveillance biologique ?
* Armée américaine (U.S. Army Engineer Research & Development Center) – Université de Trent:

Les variations saisonnières du methylmercure dans l’environnement restent encore largement méconnues, mais varient certainement de façon conséquente. Les programmes de surveillance biologique (Mussel watch program) sont souvent mis en place pour juger de l’exposition des espèces vivantes a un contaminant. Dans ce projet, nous étudions la capacité des DGT à imiter la bioaccumulation du methylmercure par le coquillage (Macoma balthica) et par le poisson (Cyprinodon variegatus), deux organismes estuariens actuellement utilisés comme indicateur de la pollution au mercure.  

 

Publications Récentes

O. Clarisse and H. Hintelmann (2006). In Situ Measurements of dissolved Methyl mercury in natural waters using Diffusive Gradients in Thin film (DGT). Journal of Environmental Monitoring 8, 1242-1248.

J. Leloup, F. Petit, D. Boust, J. Deloffre, G. Bally, O. Clarisse and L. Quillet (2005).
Dynamics of Sulfate-Reducing Microorganisms (dsrAB genes) in Two Contrasting Mudflats of the Seine Estuary (France). Microbial Ecology 50 (3) : 307-314.

G. Bally, V. Mesnage, R. Verney, O. Clarisse, J.-P. Dupont, B. Ouddanne and R. Lafite. (2005).
Exchange and release processes Dialysis porewater sampler: a strategy for time equilibration optimisation p1-9 in Phosphates in sediments. 202 p. Editions H.L. Golterman & L. Serrano.

G. Bally, V. Mesnage, J. Deloffre, O. Clarisse, R. Lafite and J.-P. Dupont (2004).
Chemical Characterization of Pore Waters of Seine Estuary Intertidal Mudflats: Relations with Erosion-Deposition cycles. Marine Pollution Bulletin 49 (3) : 163-173.

N. Mikac, D. Foucher, O. Clarisse, S. Niessen, S. Lojen, M. Horvat and M. Leermarkers (2004).
Relationship between mercury species and solid sulfides in aquatic sediments.
7th International Conference on Mercury as a Global Pollutant, Ljubljana, Slovenia, june 2004. RMZ Materials and Geoenvironment 51(2) : 1214-1217.

O. Clarisse, H. Docekalova, B. Ouddane and J.C. Fischer.
Iron and Manganese Speciation in Pore Water using DGT and DET techniques.
Soumis à The Analyst.

O. Clarisse, B. Ouddane, J. C. Fischer and M. Wartel (2003).
Metals sediment Toxicity: chemical approach by SEM/AVS ratio. Application on Seine estuary sediments. XIIth International Conference on Heavy METals in the environment, Grenoble, France, may 2003. Journal of Physics IV (107) : 303-306.

S. Niessen, D. Foucher, O. Clarisse, J.-C. Fischer., N. Mikac, Z. Kwokal, V. Fajon and
M. Horvat (2003).
Influence of the sulphur cycle on mercury methylation in estuarine sediments (Seine estuary, France). XIIth International Conference on Heavy METals in the environment, Grenoble, France, may 2003. Journal of Physics IV (107) : 953-956.

H. Docekalova, O. Clarisse, S. Salomon and M. Wartel (2002).
Use of constrained DET probe for high-resolution determination of metals and anions distribution in the sediment pore water. Talanta 57: 145-155.