Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Méditerranée (mer) – Toulon, Rade de (Var)“

Annual variations of vibrios able to proliferate at 37 °C have been studied in various conditions: in urban waste water discharged in the Toulon harbour, in mussels subjected or not to those discharges, and in seawater far from the waste water effluent (for reference). Mean concentration values were nearly similar in the effluent and seawater samples, in the order of 500 bacteria/100 mL, and 400 bacteria/mL in ground mussels, with concentrations showing great variability. In all cases, seasonal abundance fluctuations occurred, with a minimum in winter. A total of 214 vibrio strains were analyzed and identified. The effluent population was the most diversified, including several species of sanitary interest such as Vibrio fluvialis (29.3%), V. cholerae (non O1) (13.4%), and V. metschnikovii (11.0%), as well as other species more typically marine, notably V. alginolyticus (11.0%). In seawater, the latter species was largely represented (48.6%), but other representatives of this genus were also present, such as V. harveyi, V. campbellii, or V. fishcheri; no strain of V. metschnikovii was isolated. The specific composition of the population associated with mussels was similar to that found in seawater. Key words: vibrios, urban sewage, mussels, seawater, annual fluctuations. [Journal translation]

Les zones côtières représentent un enjeu majeur en termes d’activités économiques et de préservation d’un bon état chimique et écologique du milieu naturel. Si à l’échelle globale (mer ou océan) les flux de contaminants notamment les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM) sont relativement bien étudiés et décrits, ce n’est pas le cas des zones plus enclavées à une échelle plus locale. La rade de Toulon qui possède une morphologie semi-fermée est entourée d’une métropole importante (450 000 habitants) avec une forte activité anthropique (premier port militaire en France, ports civils, transport de passagers, aquaculture, …). Ces activités présentes et passées comme la deuxième guerre mondiale, ont conduit à une forte contamination sédimentaire ainsi qu’un fort gradient de concentrations en ETMM entre le Sud de la grande rade, connecté à la mer Méditerranée, et les parties les plus enclavées de la petite rade. Dans ce contexte de zone côtière contaminée, l’objectif de ce travail est d’évaluer la contribution des apports fluviaux et atmosphériques en ETMM à la rade de Toulon. Le mode d’échantillonnage proposé associant des capteurs de terrain, des pièges à particules et des prélèvements ponctuels différenciés entre l’étiage et la crue ont permis d’obtenir une chronique d’apports en ETMM prenant en compte la variabilité météorologique. Les résultats montrent que les apports en ETMM par les rivières (Las et Eygoutier) sont prépondérants durant les crues et dans la fraction particulaire et, sont plus particulièrement préoccupant pour le cuivre et le zinc qui dépassent les seuils réglementaires. Dans le Las, l’apport prépondérant reste cependant le cuivre dissous durant les crues. Dans l’Eygoutier, les valeurs obtenues sont inférieures aux mesures précédemment réalisées en 2004. Les apports en étiage sont largement minoritaires et des teneurs élevées en cadmium et mercure dans les particules ont été mesurées sans pouvoir identifier leur source. Les apports atmosphériques en ETMM sont dominés par la fraction particulaire avec des teneurs dépassant les seuils réglementaires d’un facteur 2 à 4 en cuivre, plomb et zinc. A l’échelle de la rade, les apports fluviaux restent supérieurs aux apports atmosphériques pour tous les ETMM. En faisant un bilan sur l’ensemble de la rade et en prenant en compte les autres sources existantes (ports, ruissellement, stations d’épuration, diffusion sédimentaire), la contribution des apports fluviaux et atmosphériques est estimée à 4 % pour le mercure, autour de 30 % pour le cuivre et le cadmium et près de 70 % pour le plomb et le chrome. Le bilan des flux d’ETMM dans la rade conduit à décrire la rade comme une source de contamination pour la mer Méditerranée. Ceci est confirmé par l’export net calculé pour le plomb, le mercure ou le cadmium tandis que pour le cuivre et le nickel des sources manquantes restent à être déterminées pour confirmer l’hypothèse. Pour le zinc et l’arsenic, la trop grande variabilité empêche de conclure car, ces estimations nécessitent d’être affinées
Coastal areas represent a major issue in terms of economic activities and preservation of a good chemical and ecological status of the natural environment. If on a global scale (sea or ocean) the flow of contaminants, especially trace metals and metalloids (TMM) are relatively well studied and described, this is not the case for more enclosed areas on a more local scale. The Toulon Bay, which has a semi-closed morphology, is surrounded by a large urban area (450 000 inhabitants) with a strong anthropic activity (first military port in France, civil ports, passenger transport, aquaculture, ...). These present and past activities, such as the Second World War, have led to a strong sedimentary contamination as well as a strong gradient of concentrations in TMM between the South of the large bay, connected to the Mediterranean Sea, and the most enclosed parts of the small bay. In this context of contaminated coastal zone, the objective of this work is to evaluate the contribution of the fluvial and atmospheric contributions in TMM to the Toulon Bay. The proposed sampling method associating field sensors, particle traps and punctual sampling differentiated between base flow and flood allowed to obtain a chronicle of TMM inputs considering the meteorological variability. The results show that the inputs of TMM by the rivers (Las and Eygoutier) are preponderant during floods and in the particulate fraction and are more particularly worrying for copper and zinc which exceed the regulatory thresholds. In the Las, the preponderant contribution remains however the dissolved copper during the flood. In the Eygoutier, the values obtained are lower than the measurements previously carried out in 2004. Base flow inputs are largely in the minority and high levels of cadmium and mercury in the particles were measured without being able to identify their source. Atmospheric inputs of TMM are dominated by the particulate fraction with levels exceeding the regulatory thresholds by a factor of 2 to 4 for copper, lead and zinc. At the bay scale, river inputs remain higher than atmospheric inputs for all the TMM. By making a balance on the whole of the bay and by considering the other existing sources (ports, runoff, wastewater treatment plant, sedimentary diffusion), the contribution of river and atmospheric inputs is estimated at 4% for mercury, around 30% for copper and cadmium and nearly 70% for lead and chromium. The balance of TMM inputs in the bay leads to describe the bay as a source of contamination for the Mediterranean Sea. This is confirmed by the net export calculated for lead, mercury, and cadmium, while for copper and nickel missing sources remain to be determined to confirm the hypothesis. For zinc and arsenic, too much variability prevents conclusions being drawn, and these estimates need to be refined

La mer Méditerranée (MS) est une mer semi-fermée divisée en deux bassins: le bassin occidental et le bassin oriental. Les deux sites méditerranéens étudiés dans cette thèse sont au nord-ouest de MS et sud-est de France pour la rade de Toulon et à l'est de MS, Liban pour la baie de St-Georges. Les deux sites sont soumis à une forte densité de population le long de la côte et, sont exposés à de nombreuses activités anthropiques (telles que le tourisme, les transports maritimes, l’aquaculture, les rejets d’eaux usées et des activités industrielles) contaminant l’environnement (colonne d’eau, sédiments, biote, etc.) avec différents contaminants tels que les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM). Chaque site est caractérisé par la présence d'un fleuve urbanisé: le Las (France) et le fleuve Beyrouth (Liban). Les sédiments sont considérés comme une source secondaire de contamination en raison des processus biogéochimiques influençant la mobilité des ETMM dans les sédiments. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont (1) d’étudier la contamination des ETMM le long des rivières et dans les deux baies; (2) d'élucider l'influence de la diagenèse précoce sur la mobilité des ETMM; et (3) de caractériser la matière organique sédimentaire dans les deux sites. Pour ces raisons, des sédiments superficiels, des carottes sédimentaires, des eaux superficielles et interstitielles ont été collectés le long des deux rivières et dans les deux sites durant la période 2016-2018. Les échantillons de sédiments et d'eaux ont été analysés pour déterminer leurs principaux paramètres physiques, nutriments, carbone organique (dissous et particulaire) et les éléments majeurs/traces. Les résultats ont montré que les processus de la diagenèse précoce contrôlent fortement la mobilité de la ETMM dans les sédiments. De plus, les résultats ont confirmé que la rade de Toulon est fortement contaminée suite à la deuxième guerre mondiale mais aussi aux activités contemporaines, et que les apports du Las ne contribuent et n’affectent pas de manière significative les sédiments de la baie de Toulon. Quant à la baie de St-Georges, il a été constaté qu’elle est impactée par plusieurs activités (effluents industriels rejetés sans traitement, ruissellement de la zone agricole) transportées par le fleuve Beyrouth et/ou par des apports directs (décharge côtière)
Mediterranean Sea (MS) is a semi-enclosed sea divided into two basins: the Occidental and the Oriental basins. The two studied Mediterranean sites in this thesis are located respectively at N-W of MS and S-E of France for Toulon Bay and at E of MS, Lebanon for St-Georges Bay. They both host high population density especially along the coast and therefore exposed to numerous anthropogenic activities (e.g. tourism, marine transport, aquaculture, wastewater discharge, and industrial activities) contaminating the surrounding environment (water column, sediment, biota …) with different contaminants such as trace metals (TM). In addition, each site is characterized by the presence of an urbanized river: le Las (France) and Beirut River (Lebanon). Sediments are considered as a secondary source of contamination due to biogeochemical processes influencing TM mobility in the sediments. In this context, the objectives of this thesis are (1) to investigate TM contamination along the rivers and in bays; (2) to elucidate the influence of early diagenesis on TM mobility; and (3) to characterize organic matter at both sites. For all the above, superficial sediments, sediment cores, superficial waters and pore waters were collected along the two rivers and at both sites during the period 2016-2018. Sediments and waters samples were analyzed for main physical parameters, nutrients, organic carbon (dissolved and particulate) and major/ trace elements. Results showed that early diagenesis processes strongly control TM mobility in the sediments. In addition, the results confirmed that Toulon bay is strongly contaminated due to the 2nd World War and the present bay activities. The Las River inputs do not contribute and affect significantly the sediments of Toulon Bay. As for St-Georges Bay, we found that it has been impacted by several activities (industrial effluents discharged without treatment, runoff from agricultural zone) transported by Beirut River and/or by direct inputs (coastal landfill)

Ce travail a porté sur l'étude de l'évolution des communautés zooplanctoniques à partir de séries temporelles de relevés effectués de 1995 à 2010 dans deux écosystèmes côtiers couplés, la Petite Rade de Toulon (PR) et Grande Rade de Toulon (GR) (Méditerranée Nord Occidentale, France) en relation avec les facteurs climatiques, les paramètres physiques et chimiques de l'eau et avec le phytoplancton. Le pas d'échantillonnage des relevés de zooplancton et du phytoplancton était d'un mois en moyenne. La maille du filet utilisé était de 90 µm, afin de cibler le mésozooplancton. La PR a différé de la GR dans son fonctionnement écologique, car elle est semi-fermée, mais aussi parce que l'activité anthropique y était beaucoup plus importante. Nos résultats ont montré que, de 1995 à 2010 dans les deux baies, l'abondance du zooplancton a sensiblement augmenté, surtout dans la PR. Il a été également établi, en utilisant différents outils statistiques, que la plus grande partie des espèces de zooplancton évolue de manière coordonnée chaque année, mais d'une manière différente d'une année à l'autre. C'est ce que nous avons appelé la signature annuelle, qui était très marquée dans la PR. Plusieurs paramètres environnementaux comme la température, l'oxygène, la salinité et l'ensoleillement, qui ont été simultanément enregistrés, expliquent cette signature annuelle. Il a été montré en effet qu'ils influencent très sensiblement la population de zooplancton, de manière instantanée ou avec un effet retardé. Les interactions responsables de cette évolution sont fort complexes, mais il a été aussi établi que ces facteurs sont plus forts lorsqu'ils agissaient de manière coordonnée. La répartition du zooplancton en groupes taxonomiques a montré que la diversité a augmenté jusqu'en 2005, puis a diminué légèrement, tout en restant à des niveaux plus élevés qu'en 1995. L'étude détaillée de la diversité, avec une classification des indices eux-mêmes, a fait l'objet du dernier chapitre. Enfin, nous émettons l'hypothèse que la diminution des stocks de poissons au cours des dernières décennies dans toute la région a entraîné une diminution des taux de prédation sur les communautés zooplanctoniques, ce qui peut expliquer l'augmentation de peuplements zooplanctoniques au cours de ces dernières années. Cet accroissement de l'abondance du zooplancton a pu entraîner à son tour une diminution de la biomasse du phytoplancton. Cette diminution a été parallèlement observée par notre équipe. Ceci suggère un système de contrôle top-down du réseau trophique.

Le contrôle du biofouling sur des surfaces inertes immergées ou en atmosphère humide est une nécessité dans le secteur marin, tant pour des raisons économiques qu’environnementales. La formation de biofilm microbien, étape préalable à la formation du biofouling, est souvent intrinsèquement liée chez les bactéries au système de communication “Quorum Sensing” (QS). Chez certaines bactéries Gram négatif, le QS est basé sur la perception de petites molécules diffusibles appelées N- Acyl Homosérine Lactones (AHLs). L’une des stratégies antifouling en voie de développement de nos jours repose sur l’inhibition du QS bactérien. L’objectif de cette thèse est d’utiliser certaines bactéries marines afin d’identifier des molécules anti-QS capables de perturber la formation de biofilm. Ce travail a donc porté sur la mise en évidence de molécules AHLs impliquées dans le QS chez certaines bactéries marines isolées de la rade de Toulon, l’étude de la modulation de certains phénotypes dont la formation du biofilm, par ces molécules et, la mise en place d’un test préliminaire d’inhibition du QS. Parmi les trois bactéries isolées de la rade de Toulon (TC8, TC14 et TC15) du genre Pseudoalteromonas, connues pour produire de nombreuses molécules actives, et testées pour leur capacité à sécréter des AHLs, seule Pseudoalteromonas sp. TC15 a produit la C12-HSL. P. ulvae TC14, capable de produire un biofilm conséquent et de la violacéine, ne produit aucune AHL. Afin d’évaluer la possibilité d’utiliser une bactérie marine comme outil de criblage anti-QS, interférant avec les AHLs et les conséquences sur son biofilm, des AHLs exogènes ont été testées sur la production de violacéine, la formation de biofilm et la mobilité de TC14. Certaines AHLs ont montré qu’elles pouvaient réguler la production de violacéine et la formation de biofilm chez TC14, suggérant l’existence d’un récepteur AHLs fonctionnel. Des tests préliminaires d’inhibition du QS ont été effectués avec des molécules commerciales et des analogues synthétiques. La 3-oxo-C6-HSL commerciale, ainsi que l’esculétine et la p- benzoquinone, connues pour interférer avec le QS bactérien, ont été capables d’inhiber la production de violacéine ainsi que la formation de biofilm de TC14 à des concentrations n’affectant pas sa croissance. Cette étude suggère donc que P. ulvae TC14 pourrait être utilisée comme un outil de recherche de molécules anti-QS en conditions proches de celles trouvées dans l’environnement marin, et ce dans le but d’être ultérieurement testées sur la formation de biofilm. L’objectif à plus long terme reste de trouver un moyen de limiter la formation du biofilm en utilisant des molécules non toxiques pour l’environnement
The biofouling control on immersed inert surfaces or in moist atmosphere is a necessity in the marine sector for both economic and environmental reasons. Microbial biofilm formation, the initial step of biofouling development, is intrinsically linked to the communication system “Quorum sensing” (QS). In some Gram negative bacteria, QS is based on the perception of small diffusible signaling molecules called Acyl Homoserine Lactones (AHLs). The inhibition of bacterial QS is part of the different antifouling strategies currently developed. This present work focused on the detection of AHLs molecules involved in this communication system in bacteria isolated from Toulon harbor and the study of modulation of some phenotypes, including biofilm formation, by these molecules as well as the development of a preliminary anti-QS assay. Three marine bacteria isolated from Toulon harbor (TC8, TC14 and TC15), belonging to the Pseudoalteromonas genus, known to synthesize many active molecules, have been tested for their ability to produce AHLs. Only Pseudoalteromonas sp. TC15 produced the C12-HSL. P. ulvae TC14 a violacein-producing and biofilm-forming bacteria, did not secrete any AHLs. Few marine bacteria are used as an anti-QS screening tool, especially by interfering with AHLs with the goal of studying the consequences on biofilm formation. In order to evaluate the possibility to use TC14 with this purpose, exogenous AHLs were tested on the violacein production, the biofilm formation and the motility of TC14. Some AHLs were able to regulate violacein production and biofilm formation suggesting the presence of a functional AHLs receptor in TC14. Preliminary QS inhibition assays were performed with commercial molecules and synthetic analogues. The commercial 3-oxo-C6-HSL as well as esculetin and p-benzoquinone, known to interfere with bacterial QS, were able to inhibit QS and biofilm formation at a non-toxic concentration. Overall, this study suggests that the marine strain P. ulvae TC14 may be used as a tool for the detection of anti-QS molecules in conditions closed to the marine environment. These molecules may subsequently be tested on the biofilm formation of marine bacteria. The long term objective is to find a way to limit biofilm formation, using non-toxic molecules for the environment

Le développement croissant de l’urbanisme et des activités anthropiques fait peser une pression de plus en plus importante sur les zones côtières, touchant particulièrement les régions méditerranéennes. Les processus liés au changement climatique et aux activités humaines impactent en profondeur les écosystèmes marins et tout particulièrement les systèmes planctoniques qui présentent une sensibilité accrue aux perturbations du milieu. Toutefois, les effets de ces processus agissant de concert à long terme sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes côtiers sont encore mal compris. Ainsi, les séries temporelles planctoniques représentent des outils précieux pour la compréhension des processus impactant le milieu marin. Les séries temporelles du laboratoire EBMA-PROTEE de Toulon font partie des séries les plus anciennes de Méditerranée et présentent l’intérêt de combiner l’impact des processus naturels et anthropiques sur les communautés phyto- et zooplanctoniques. C’est dans ce contexte que ce travail a pour objectif de préciser le rôle de ces facteurs sur la dynamique et la composition phyto- et zooplanctonique en Méditerranée nord-occidentale (Toulon, France). Une première partie a ainsi consisté à évaluer le rôle des mélanges verticaux se produisant au sein du bassin Ligure, comme moteur de la dynamique printanière du plancton au sein de la Rade de Toulon. Cette étude a permis d’identifier des variations significatives du régime des précipitations associées à des modifications de la salinité au sein du site de la Grande Rade de Toulon (« LaB ») sur la période 2005-2013. Variations retrouvées également sur 2 autres sites côtiers du bassin Ligure (« SOFCOM » and « Point B »). Conformément à l’hypothèse énoncée, les années conditionnées par un automne et un hiver secs ont présenté en moyenne une production phytoplanctonique printanière supérieure au sein des 3 sites, comparées aux années les plus humides. Toutefois, la présence de différences entre les sites a souligné l’impact important de mécanismes locaux sur le conditionnement de la dynamique phytoplanctonique. L’impact des changements de régime des précipitations sur la composition micro-phytoplanctonique et méso-zooplanctonique a été étudié au cours d’une seconde partie. Les résultats ont suggéré un changement profond des communautés phytoplanctoniques lié à l’augmentation des précipitations, impactant également la structure des communautés zooplanctoniques. Ainsi, ces résultats semblent indiquer que les précipitations interviennent au sein de deux processus, impactant différemment les communautés planctoniques : d’une part, une absence de précipitations participerait à la mise en place de mélanges hivernaux et à la fertilisation des eaux de surfaces au sein de bassin Ligure profitant à la rade de Toulon; d’autre part, les changements dans la composition phytoplanctonique ont évoqué la mise en place d’un processus d’eutrophisation durant les périodes pluvieuses, alimenté par les apports des rivières locales. En parallèle de cet aspect temporel, le suivi de la Petite et Grande Rade de Toulon caractérisés par un degré différent de la pression anthropique a permis, au cours d’une troisième partie, de tester le potentiel des compartiments phyto- et zooplanctoniques en tant qu’indicateur de l’augmentation de la pression anthropique. Cette étude a identifié une sensibilité accrue de la composition du zooplancton par rapport au phytoplancton. Enfin, des indicateurs de pression anthropique des zones côtières, basés sur les familles de copépodes, ont été proposés
The growing development of urbanism and anthropogenic activities is source of increasing environmental pressure on marine coastal area and especially the Mediterranean Sea. Both human activities and climate change deeply impact marine ecosystems and particularly planktonic systems, which were sensitive to environmental change. However, the combined effect of these two processes on coastal systems functioning and structure over time remains poorly understood. Therefore, planktonic time series provide powerful tools for investigating the impacts of these perturbations. The PROTEE-EBMA laboratory planktonic time series from Toulon (France) are among the oldest from the Mediterranean Sea and provide records of effects for both natural and anthropogenic pressures on planktonic communities. In the context of global change, the present work aim to determine the role of these factors on dynamic and composition of phyto- and zooplankton in NW Mediterranean (Toulon, France). The first part focused on the role of vertical mixing in the Ligurian Sea as inter annual variation driver of the spring plankton bloom in Toulon Bay. The results revealed significant shifts in precipitation regime associated with salinity change into the Large Bay (Toulon) over the period 2005-2013. Same changes were observed into 2 Ligurian basin sites (”SOFCOM” and “Point B”). According to previous hypothesis, spring blooms of phytoplankton conditioned by dry autumns and winters were on average more intense than those from wet conditions. However, differences among sites highlighted importance of local drivers affecting phytoplanktonic dynamics. The second part aimed to investigate impact of precipitation and salinity changes on plankton composition. Results showed a dramatic change in phytoplankton community composition triggering by increasing precipitations and consequently lower salinity and subsequently leading to zooplankton community shifts. In addition, these results suggested that precipitation involved in two specific processes, affecting in a different manner the plankton communities: firstly, low precipitation could contribute on the triggering of winter mixing and thus in surface water fertilization of the Ligurian Basin impacting the Toulon Bays. On the other hand, phytoplankton community shifts also suggested a developing eutrophication processes in Toulon Bay during important precipitation periods driven by increasing local river inputs. In the third part, impact of anthropogenic pressure on both phyto- and zooplankton communities was investigated based on monitoring of two neighboring coastal systems characterized by distinct levels of human activities. Zooplankton communities showed higher sensibility to anthropogenic activities than phytoplankton communities. Finally, indicators of anthropogenic pressure based on copepod families were proposed

Le contrôle du biofouling sur des surfaces inertes immergées ou en atmosphère humide est une nécessité dans le secteur marin, tant pour des raisons économiques qu’environnementales. La formation de biofilm microbien, étape préalable à la formation du biofouling, est souvent intrinsèquement liée chez les bactéries au système de communication “Quorum Sensing” (QS). Chez certaines bactéries Gram négatif, le QS est basé sur la perception de petites molécules diffusibles appelées N- Acyl Homosérine Lactones (AHLs). L’une des stratégies antifouling en voie de développement de nos jours repose sur l’inhibition du QS bactérien. L’objectif de cette thèse est d’utiliser certaines bactéries marines afin d’identifier des molécules anti-QS capables de perturber la formation de biofilm. Ce travail a donc porté sur la mise en évidence de molécules AHLs impliquées dans le QS chez certaines bactéries marines isolées de la rade de Toulon, l’étude de la modulation de certains phénotypes dont la formation du biofilm, par ces molécules et, la mise en place d’un test préliminaire d’inhibition du QS. Parmi les trois bactéries isolées de la rade de Toulon (TC8, TC14 et TC15) du genre Pseudoalteromonas, connues pour produire de nombreuses molécules actives, et testées pour leur capacité à sécréter des AHLs, seule Pseudoalteromonas sp. TC15 a produit la C12-HSL. P. ulvae TC14, capable de produire un biofilm conséquent et de la violacéine, ne produit aucune AHL. Afin d’évaluer la possibilité d’utiliser une bactérie marine comme outil de criblage anti-QS, interférant avec les AHLs et les conséquences sur son biofilm, des AHLs exogènes ont été testées sur la production de violacéine, la formation de biofilm et la mobilité de TC14. Certaines AHLs ont montré qu’elles pouvaient réguler la production de violacéine et la formation de biofilm chez TC14, suggérant l’existence d’un récepteur AHLs fonctionnel. Des tests préliminaires d’inhibition du QS ont été effectués avec des molécules commerciales et des analogues synthétiques. La 3-oxo-C6-HSL commerciale, ainsi que l’esculétine et la p- benzoquinone, connues pour interférer avec le QS bactérien, ont été capables d’inhiber la production de violacéine ainsi que la formation de biofilm de TC14 à des concentrations n’affectant pas sa croissance. Cette étude suggère donc que P. ulvae TC14 pourrait être utilisée comme un outil de recherche de molécules anti-QS en conditions proches de celles trouvées dans l’environnement marin, et ce dans le but d’être ultérieurement testées sur la formation de biofilm. L’objectif à plus long terme reste de trouver un moyen de limiter la formation du biofilm en utilisant des molécules non toxiques pour l’environnement
The biofouling control on immersed inert surfaces or in moist atmosphere is a necessity in the marine sector for both economic and environmental reasons. Microbial biofilm formation, the initial step of biofouling development, is intrinsically linked to the communication system “Quorum sensing” (QS). In some Gram negative bacteria, QS is based on the perception of small diffusible signaling molecules called Acyl Homoserine Lactones (AHLs). The inhibition of bacterial QS is part of the different antifouling strategies currently developed. This present work focused on the detection of AHLs molecules involved in this communication system in bacteria isolated from Toulon harbor and the study of modulation of some phenotypes, including biofilm formation, by these molecules as well as the development of a preliminary anti-QS assay. Three marine bacteria isolated from Toulon harbor (TC8, TC14 and TC15), belonging to the Pseudoalteromonas genus, known to synthesize many active molecules, have been tested for their ability to produce AHLs. Only Pseudoalteromonas sp. TC15 produced the C12-HSL. P. ulvae TC14 a violacein-producing and biofilm-forming bacteria, did not secrete any AHLs. Few marine bacteria are used as an anti-QS screening tool, especially by interfering with AHLs with the goal of studying the consequences on biofilm formation. In order to evaluate the possibility to use TC14 with this purpose, exogenous AHLs were tested on the violacein production, the biofilm formation and the motility of TC14. Some AHLs were able to regulate violacein production and biofilm formation suggesting the presence of a functional AHLs receptor in TC14. Preliminary QS inhibition assays were performed with commercial molecules and synthetic analogues. The commercial 3-oxo-C6-HSL as well as esculetin and p-benzoquinone, known to interfere with bacterial QS, were able to inhibit QS and biofilm formation at a non-toxic concentration. Overall, this study suggests that the marine strain P. ulvae TC14 may be used as a tool for the detection of anti-QS molecules in conditions closed to the marine environment. These molecules may subsequently be tested on the biofilm formation of marine bacteria. The long term objective is to find a way to limit biofilm formation, using non-toxic molecules for the environment

Cette thèse s’intéresse aux variations du niveau d’eau en bassin côtier semi-ouvert et de l’impact du vent, des vagues et de la bathymétrie. Les deux phénomènes à l’origine de variations du niveau de l’eau étudiés sont les basculements de la surface libre induits par le vent et les seiches. Trois bassins côtiers ont été sélectionnés sur le littoral français de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur ˸ l’étang de Vaccarès, l’étang de Berre et la Rade de Toulon. Le choix de ces sites réside dans le fait que bien qu’ils soient exposés à des régimes de vent équivalents, mais leurs profondeurs, leurs morphologies et leurs ouvertures à la mer sont différentes, permettant une analyse comparative. Ce travail s’appuie sur l’utilisation de données de niveaux d’eau in-situ, issues du réseau HTM-NET et de deux campagnes expérimentales. Il a été mis en évidence que plus la vitesse du vent est importante, plus la pente de la surface libre est forte. Le basculement est d’autant plus important que la profondeur du bassin est faible. De plus, plus l’ouverture à la mer est importante, plus les basculements sont faibles. La détermination d’un coefficient de frottement constant à permis une prédiction satisfaisante des basculements modérés. Il a également été observé que dans les bassins de profondeur finie et en conditions de fetch limité, les conditions de vagues sont responsables d’un frottement plus important du vent sur la surface de l’eau. L’analyse des courants a mis en évidence la présence des basculement a un impact sur la courantologie dans les trois sites. Les périodes des seiches dans les trois sites ont été déterminées et les axes de résonances ont en partie pu être identifiés. Les amplitudes des seiches sont de l’ordre du mm dans l’étang de Vaccarès et du cm dans l’étang de Berre et la Rade de Toulon. Les frottements importants dans le site de faible profondeur est responsable d’un atténuation des amplitudes des seiches. La présence de seiches a été corrélée avec les basculements du plan d’eau dans les étangs de Berre et Vaccarès dont l’ouverture à la mer est modérée. En revanche, dans la Rade de Toulon bénéficiant d’une large ouverture à la mer, d’autres forçages sont susceptibles d’exciter les modes propres
This doctoral research focuses on water level variations in semi-open coastal basins and the impact of wind, waves and bathymetry. The two phenomena causing water level variations studied are wind-tides and seiching. Three coastal basins were selected on the French coast of the Provence-Alpes-Côte d’Azur region˸ the Vaccarès lagoon, the Berre lagoon and the Toulon Bay. The choice of these sites is due to the fact that they are exposed to equivalent wind regimes, their depths, morphologies and openings to the seaare different, allowing a comparative analysis. This work is based on the use of in-situ water level data from the HTM-NET network and two experimental campaigns. It was shown that the higher the wind speed, the steeper the slope of the free surface. Wind-tide is all the more important as the depth of the basin is low. In addition, the greater the opening to the sea, the lower the wind-tide. The determination of a constant drag coefficient allowed a satisfactory prediction of moderate wind-tides. It was also observed that in basins of finite depth and limited fetch conditions, the wave conditions are responsible for a higher wind friction on the water surface. The analysis of the currents showed that the presence of wind-tides has an impact on the currentology in the three sites. The periods of the seiches in the three sites were determined and the axes of resonance could be partly identified. The seiche amplitudes are of the order of mm in the Vaccarès lagoon and cm in the Berre lagoon and the Toulon Bay. The high friction in theshallow water site is responsible for an attenuation of the seiche amplitudes. The presence of seiche was correlated with wind-tides in the Berre and Vaccarès lagoons, which have a moderate opening to the sea. On the other hand, in the Toulon Bay, which has a large opening to the sea, other forcings are likely to excite the natural modes