À l'heure actuelle, l'évaluation du risque environnemental repose majoritairement sur des tests écotoxicologiques normés qui font appel  à des bioessais standardisés monospécifiques. Les études en écotoxicologie devraient proposer des scénarios plus proches de la réalité environnementale pour permettre une meilleure extrapolation des données et une évaluation du risque plus pertinente. Afin de répondre à cette problématique, les études s'orientent de plus en plus vers des approches en micro- et mésocosmes. Toutefois, leurs dimensionnements trop importants ne permettent pas de multiplier les réplicas et les variables. La complexité écologique de ces systèmes conduit bien souvent à une importante variabilité, notamment microbiologique, entre les différents réplicas, ce qui rend l'interprétation des données difficile. Ainsi, ces approches semblent peu adaptées à l'évaluation de l'impact des contaminants sur les premiers maillons trophiques.

Le principal objectif de cette thèse est donc de développer un réseau trophique microbien standardisé pour évaluer l'impact des contaminants sur les écosystèmes dulçaquicoles.

Ce réseau trophique est composé de rotifères (consommateur primaire) se nourrissant d'algues (producteur primaire) et d'une boucle microbienne associant un consortium microbien nitrifiant et un protozoaire flagellé. Cette boucle microbienne assure le lien trophique entre les bactéries et les métazoaires. La croissance des algues et l'activité nitrifiante des bactéries permettent aux organismes du bioessai de se développer sans renouvellement du milieu. 

Il s'agira alors d'étudier le fonctionnement du réseau trophique développé, en l'absence de contaminant, d'évaluer l'impact de l'ajout d'un contaminant métallique puis nanoparticulaire sur les organismes (effets directs) ainsi que sur le fonctionnement ce cet écosystème miniaturisé (effets indirects).