Dissertations / Theses on the topic 'Anoxie – Thau, Étang de (France)'

La concentration en oxygène dans la colonne d’eau est le principal facteur de contrôle de l’ensemble des réactions biogéochimiques dans les sédiments de surface et les transferts à l’interface eau-sédiment (IES) des nutriments, métaux et métalloïdes (ETMM). Trois lagunes de la façade méditerranéenne française (Berre, Thau et Prévost) font parties des zones côtières eutrophisées et impactées par des épisodes d’hypoxie dans le monde et ont de fortes accumulations de nutriments et d’ETMM dans les sédiments. Elles sont aussi caractérisées par des habitats benthiques différents incluant pour certaines la présence de macrophytes, dont le rôle de régulateur de flux de nutriments à l’IES a été démontré. Cette thèse vise à mieux comprendre l’impact des désoxygénations sur la mobilité des nutriments et ETMM contenus dans les sédiments des lagunes méditerranéennes, en présence de différents habitats benthiques représentant leur gradient d’eutrophisation. Les résultats montrent que la lagune de Berre est le site le plus impacté par des épisodes de désoxygénation de longue durée (1 semaine) et saisonniers, la lagune du Prévost présente de grandes variations nycthémérales passant de l’hypoxie à l’hyperoxie en moins de 12 h en saison estivale, et le site de la lagune de Thau semble le plus résilient vis à vis des problématiques de désoxygénation qui restent épisodiques. En conditions estivales, les profils de concentrations des sédiments et eaux porales indiquent des enrichissements en nutriments et en sulfures dans les substrats des habitats benthiques des lagunes aux statuts d’eutrophisation les plus avancés (Berre et Prévost) et également en présence de macroalgues (Prévost et Thau). Ces enrichissements sont issus d’une forte minéralisation de la matière organique et les conditions plus réductrices dans ces habitats fixent les ETMM (As, Sb, Cd, Pb, Zn, Ni, Cu, Co, Hgtot) à la phase solide du sédiment. La comparaison aux seuils environnementaux disponibles permet d’identifier les habitats de la lagune de Berre fortement a risque vis à vis du soutien de l’eutrophisation, de la remobilisation des ETMM à l’IES et du risque écotoxicologique. L’acquisition de gradients de concentration en oxygène dissous, au sein de la couche limite benthique (BBL) à haute résolution temporelle, a permis d’identifier la forte demande en oxygène des sédiments de la lagune de Berre et les désoxygénations nocturnes issues de la présence des macroalgues opportunistes sur la lagune du Prévost. L’acquisition ponctuelle, de gradients de concentration, illustre des exports de nutriments du sédiment vers la colonne d’eau plus intenses en conditions anoxiques et euxiniques ainsi que des exports de Mn, Fe, As, Co en conditions hypoxiques. A l’inverse, les gradients en conditions euxiniques indiquent des situations de piégeage d’ETMM (Mn, Fe, Cu, Mo) avec les phases sulfurées du sédiment. En parallèle, les expérimentations in situ et ex situ d’incubation en conditions de désoxygénation "forcées" pour les différents habitats benthiques présents dans ces trois sites, ont permis d’obtenir des flux à l’IES qui suivent également cette tendance. Une intensification des flux en nutriments suivant la désoxygénation a été mesurée dans les habitats sédiment nu impacté par la désoxygénation (Berre) et pour les habitats comportant des macroalgues pérennes (Thau) et opportunistes (Prévost). Pour ces mêmes habitats les exports d’ETMM (Mn, Fe, As, Co, V ,Mo) les plus intenses ont été mesurés en conditions hypoxiques et anoxiques et à l’inverse, des diminution et inversion des flux en conditions euxiniques. Cette approche comparative et expérimentale de terrain apporte le point de vue intégratif de la biogéochimie sur la qualité chimique des sédiments de ces milieux lagunaires en cours de re-oligotrophisation. Permettant de contextualiser leur grande variabilité temporelle et spatiale ainsi que leur vulnérabilité face aux changements climatiques
Studies carried out in recent years have shown that oxygen concentration in the water column is the main factor controlling all biogeochemical reactions in surface sediment, as well as controlling transfers of nutrients, trace elements (TE) at the sediment water interface (SWI). Three lagoons on France’s Mediterranean coast (Berre, Thau and Prévost) are among the world’s most eutrophied coastal zones impacted by hypoxia episodes, with high accumulations of nutrients, metals and metalloids in their sediment. They are also characterized by different benthic habitats, some of which include macrophytes, which have been shown to regulate nutrient flux at IES. This thesis project aims to better understand the impact of deoxygenation phenomena on the mobility of nutrients and TE present in Mediterranean lagoon sediment, in the presence of different benthic habitats representing their eutrophication gradient. The results show that the Berre lagoon is the site most impacted by long-lasting (1 week) and seasonal episodes of deoxygenation; the Prévost lagoon exhibits wide nycthemeral variations, going from hypoxia to hyperoxia in less than 12 h during the summer season; the Thau lagoon site seems the most resilient about deoxygenation. Under summer conditions, sediment and porewater concentrationprofiles show enrichments in nutrients and sulfides in the substrates of benthic habitats in lagoons with the most advanced eutrophication status (Berre and Prévost), and also in the presence of macroalgae (Prévost and Thau). These enrichments are the result of strong organic matter mineralization, and the more reducing conditions in these habitats binding the TE (As, Sb, Cd, Pb, Zn, Ni, Cu, Co, Hgtot) to the solid phase of the sediment. Comparison with available environmental thresholds enables us to identify habitats in the Berre lagoon that are highly at risk in terms of eutrophication support, remobilization of TE at SWI and ecotoxicological risk. The acquisition of dissolved oxygen concentration gradients within the benthic boundary layer (BBL) at high temporal resolution has enabled us to identify the high oxygen demand of sediment in the Berre lagoon and the nighttime deoxygenations resulting from the presence of opportunistic macroalgae in the Prévost lagoon. The punctual acquisition of concentration gradients illustrates nutrient exports from the sediment to the water column that are more intense under anoxic and euxinic conditions, and exports ofMn, Fe, As, Co under hypoxic conditions. However, concentration gradients under euxinic conditions indicate the trapping of TE (Mn, Fe, Cu,Mo) with the sulfide phases of the sediment. In addition, in situ and ex situ incubation experiments under "forced" deoxygenation conditions for the various benthic habitats present at these three sites yielded SWI fluxes that also followed this trend. Nutrient fluxes were shown to intensify following deoxygenation in eutrophied bare sediment habitats affected by deoxygenation (Berre) and specifically in habitats containing opportunistic (Prévost) and perennial (Thau) macroalgae. For these same habitats, the most intense exports of TE (Mn, Fe, As, Co, V , Mo) were measured under hypoxic and anoxic conditions, while fluxes decreased or reversed under euxinic conditions. This comparative and experimental field approach brings an integrative biogeochemical perspective on the chemical quality of sediment in lagoon environments undergoing re-oligotrophication. It provides a context for their great temporal variability, as well as their vulnerability to climate change

Dans ce travail, 145 taxons d'algues (bangiophyceae, florideophyceae, phaeophyceae, chlorophyceae et bryopsidophyceae) sont mentionnes. La majorite d'entr'eux sont decrites brievement. Plus que la moitie des especes recensees sont nouvelles pour la flore algale de l'etang de thau. Un certain nombre d'especes particulierement interessantes sont decrites plus en detail: chrysymenia wrightii connue du japon et de coree est nouvelle en mediterranee; laminaria japonica, undaria pinnatifida et sargassum muticum, originaires des cotes japonaises, ont ete introduites accidentellement en mediterranee par la voie de l'ostreiculture, dans l'etang de thau; les deux dernieres ont ensuite amorce leur sortie en mer ouverte; griffithsia corallinoides. De l'atlantique, pourrait etre nouvelle en mediterranee; pylaiella littoralis et chorda filum, dont la presence en mediterranee etait douteuse, sphaerotrichia divaricata et desmarestia viridis, toutes de l'atlantique, sont bien representees dans l'etang de thau; laurencia coronopus, endemique de la mer noire, grateloupia doryphora et lomentaria firma. , des cotes italiennes et de l'adriatique, sont nouvelles pour la flore marine francaise; solieria chordalis, alsidium corallinum, elachista stellaris, desmotrichum undulatum, stictyosiphon adriaticus et pseudodictyon inflatum sont des especes rarement signalees en mediterranee occidentale. La physionomie des peuplements a sargassum muticum, espece qui determine une phytocenose particuliere dans l'etang, a ete suivie dans deux stations de substrat dur (meze et balaruc) apparemment differentes par la composition floristique et les variations saisonnieres. L'influence de s. Muticum, qui constitue desormais un element permanent de la flore de l'etang, sur les peuplements indigenes est discutee; le developpement exuberant de cette espece est a l'origine de la reduction du nombre d'especes presentes (occupation de substrat, reduction, parfois extinction, de la lumiere en sous-strate). Les caracteres generaux de la flore algale de l'erang de thau sont examines: affinite froide (dominance de l'element atlantico-boreal) et richesse floristique par rapport aux autres etangs mediterraneens; l'hypothese d'un enrichissement recent de cette flore, en particulier par des especes provenant de l'atlantique ou des cotes japonaises avec l'ostreiculture, a ete discutee

L’étang de Thau, la plus grande lagune du Golfe du Lion a vu se développer, au fil du temps, des activités traditionnelles plus ou moins intenses. Parmi elles, la pêche et la conchyliculture constituent ce que l’on appelle aujourd’hui les « petit métiers » lagunaires. Située entre l’isolat et la micro-société, cette communauté s’est transformée en s’adaptant au contexte socio-économique grâce à une grande vitalité. Depuis qu’ils se sont installés sur les rives de l’étang, ceux-ci ont en effet dû surmonter bien des problèmes, liées à l’environnement climatique, aux techniques de pêche et d’élevage et aux conflits d’usage. Les difficultés proviennent d’une récente redéfinition du rôle de la femme dans la production et du partage de la ressource, des différentes crises phytosanitaires et de l’espace. Ces contraintes n’empêchent pas les amateurs de coquillages de rendre hommage à l’étang en organisant des cérémonies religieuses, des jeux et des fêtes tout autour de la lagune. Une fois la fête terminée, chacun se rappelle qu’il existe encore aujourd’hui des tensions entre les activités humaines, qui n’ont cessé d’évoluer. Afin de préserver au mieux la qualité du milieu tout en satisfaisant les exigences de tous les usagers, certains professionnels se sont mobilisés afin de pallier à certaines formes d’organisations sociales intermédiaires jugées comme incertaines. Leur connaissance des enjeux relatifs à l’utilisation de l’espace leur a ainsi permis de prendre position dans la gestion des perturbations provoquées notamment par l’affluence toujours plus grande du nombre d’usagers sur l’étang et de préserver ainsi au mieux la ressource lagunaire et la survie des « petits métiers »
There has been quite an intense development of traditional industries around the « étang de Thau », the largest lagoon in the Gulf of Lions. Of these, fishing and shellfish farming make up what is nowadays known as the “small enterprises” of the lagoon. In an undefined category that is not quite a micro society, this community has managed, thanks to its great vitality, to adapt to changes in the socioeconomic context. Since settling on the shores of the lagoon they have had to overcome a lot of problems – linked to the climatic environment, fishing, fish-farming techniques and the usual disputes. Difficulties arise from the new redefined role of women in production, from the sharing of space and resources and from the various phytosanitary crises. These constraints do not prevent shellfish lovers from paying their homage by organising religious ceremonies, games and festivities all around the lagoon. When the party is over, no one can forget the ever-present tensions between a constantly expanding human activity. In order to preserve the quality of the environment while satisfying the requirements of all users, some professionals have joined forces to get round a certain number of intermediary social organisations that do not have their total confidence. Their knowledge of issues relating to the use of the area has allowed them to take a stand in managing disturbances - particularly those brought about by continually increasing numbers of people using the lagoon. In this way, they have managed, insofar as is possible, to preserve the resources of the lagoon, and ensure the survival of the “little jobs”

Les proliférations toxiques d’Alexandrium catenella dans la lagune de Thau (France) sont associées au syndrome "paralytic shellfish poisoning". La compréhension et la prévision de leur développement dépendent en partie de l’identification de foyers potentiels d’initiation et du mode d’ensemencement. La cartographie réalisée révèle trois zones préférentielles d’accumulations de kystes dormants qui sont liées à l’hydrodynamisme, et exclue le dépôt de kystes au centre de la lagune. La faible densité des kystes dans le sédiment reflète vraisemblablement un processus d’invasion récent. Mais de plus fortes densités associées à une distribution "en tache" s’observent dans la crique de l’Angle, considérée comme un foyer important d’initiation. La récurrence des efflorescences résulte de la survie des kystes dans le sédiment, dont le renouvellement dépend de la phase d’enkystement. La germination des kystes dormants d’A. Catenella est indépendante de la lumière et de la composition du milieu en nutriments. Elle peut se produire de façon synchrone et avec un taux élevé dans une large "fenêtre environnementale". Cependant, un faible ratio d’ensemencement limite fortement la phase d’initiation. La confrontation de nos données avec les simulations numériques du modèle, suggère que le succès d’initiation dépend d’une brève période de stabilité de la colonne d’eau associée à une structure frontale qui réduisent la dispersion, facilitent la cohésion des groupes de cellules près du fond et permettent à la population initiale d’atteindre une densité critique pour proliférer
The toxic blooms of Alexandrium catenella in Thau lagoon (France) are related to paralytic shellfish poisoning syndrome. Understanding and predicting their developments depend on the identification of the seeding pattern and potential "hot spots" for bloom initiation. Mapping reveals three preferential zones for resting cysts accumulation which are linked to hydrodynamism. Low resting cyst density in sediments is related probably to a new invasion process. However, higher densities linked to a patchy distribution mode are recorded in the creek of l’Angle which is considered as a significant hot spot for bloom initiation. Bloom recurrence results from cyst survival in sediments, whose renewal depends on the encystment phase. The germination of A. Catenella resting cyst does not depend on light and nutrients in the culture medium. High rates of excystment and synchrony occur in a large "environmental window" (temperature and salinity). However, the low realized seeding ratio limits significantly the initiation phase. The confrontation with numerical simulations suggests that a short duration of water column stability/confining period associated with a frontal structure reduces dispersion, supports the cohesion of bottom cell clusters and allows the seeding population to reach a critical density as a condition for successful bloom initiation

Ce travail s'inscrit dans un courant de recherches visant à mieux intégrer la sphère non marchande dans la décision publique. L'objectif de cette thèse est de mesurer la valeur attribuée par les individus à une amélioration de la qualité de l'eau, dont le bassin de Thau sert de cadre de recherches. L'incidence des dystrophies lagunaires sur cette qualité de l'eau est analysée dans une première partie. Cette qualité de l'eau intervient à la fois comme argument dans la fonction d'utilité des consommateurs dans leurs loisirs et comme facteur de production pour la conchyliculture en particulier. La seconde partie de ce travail est consacrée à la construction du marché contingent. Après avoir rappelé les principaux fondements théoriques et limites de la méthode d'évaluation contingente, on estime le consentement à payer des individus pour bénéficier d'une amélioration de la qualité de l'eau à partir d'une enquête menée in situ auprès de 350 usagers. Ces estimations sont comparées à l'impact d'une dystrophie lagunaire sur les activités récréatives grâce au différentiel de fréquentation. On analyse ensuite l'impact de ces mêmes dystrophies sur la production halieutique et on utilise la méthode d'évaluation contingente afin de pallier le manque d'information sur les fonctions de production. A ces fins on utilise les données issues d'une enquête auprès d'une centaine de professionnels pour estimer un consentement à payer. On s'interroge notamment sur la qualité des résultats obtenus dans la mesure où l'on a un nombre élevé de valeurs nulles. Enfin la dernière partie de ce travail s'intéresse au caractère partiellement construit des valeurs estimées par la méthode d'évaluation contingente et au caractère reproductible des estimations dans une optique de transfert éventuel.

La lagune de Thau est l’une des plus grandes lagunes côtières méditerranéennes et le siège de nombreux usages tels que la conchyliculture et la pêche, activités prioritaires du territoire, et plus récemment les activités récréatives. A partir des années 1960, l’augmentation des apports anthropiques, liée à la croissance soudaine de la population, a engendré des contaminations microbiologiques des coquillages en élevage et une dégradation de l’état de la lagune vis-à-vis de l’eutrophisation, lui portant préjudice sur les plans sanitaire, écologique et socio-économique. Depuis les années 1970, les travaux considérables effectués sur les systèmes d’assainissement du bassin-versant ont permis la restauration de la lagune, qui a alors entamé une trajectoire d’oligotrophisation, processus encore peu étudié sur les milieux côtiers.Soumise à une diversité de pressions et de perturbations, Thau peut s’apparenter à un système complexe, au sein duquel l’écosystème se trouve en interaction avec la société, constituant un socio-écosystème (SES). L’objectif général de la thèse est de proposer des référentiels permettant d’évaluer l’état et d’analyser la trajectoire du SES Thau de 1970 à 2018, de façon dynamique et intégrée, en s’appuyant sur les démarches et outils proposés par : i) l’écologie de la restauration et ii) l’approche par les services écosystémiques (SE). Du point de vue de l’état et du fonctionnement de l’écosystème, les analyses statistiques des séries de données à long-terme des compartiments autotrophes ont mis en évidence des ruptures dans la composition des communautés, ainsi que des phénomènes de résilience et d’inertie au cours du processus d’oligotrophisation. En appliquant l’outil interdisciplinaire des frises chronologiques, nous avons distingué trois périodes contrastées dans la trajectoire du SES : P1) 1970-1989 : état dégradé, usages traditionnels majoritaires et gestion sectorielle ; P2) 1990-2004, période de transition : début de l’amélioration de la qualité de l’eau, développement des usages récréatifs et structuration de la gestion ; P3) 2005-2018 : oligotrophisation, diversification des usages et gestion intégrée. Grâce à l’analyse dynamique : i) des bouquets de services écosystémiques (adéquations ou écarts entre potentiel et consommation de SE) ; ii) et des formes de demandes de SE porteuses de changement (impactantes, non satisfaites, de conservation), nous avons identifié les principales interactions entre processus écologiques et sociaux et les principaux déterminants des phases de stabilité ou de basculement du SES
The Thau lagoon is one of the largest Mediterranean coastal lagoons and it supports many uses such as shellfish farming and fishing, priority activities of the territory, and more recently recreational activities. Since the 1960s, the increase in anthropogenic inputs, linked to the sudden growth of the population, led to microbiological contaminations of shellfish and to the eutrophication of the lagoon, with negative impacts at sanitary, ecological and socio-economic levels. Since the 1970s, the considerable work carried out on the waste water system on the watershed has made it possible to restore the lagoon, which then began an oligotrophication trajectory, a process that has still few been studied in coastal environments.Subject to a variety of pressures and disturbances, Thau can be studied as a complex system, within which the ecosystem interacts with society, constituting a socio-ecosystem (SES). The general objective of the thesis is to propose benchmarks able to assess the state and to analyze the trajectory of the Thau SES from 1970 to 2018, in a dynamic and integrated way, based on the approaches and tools proposed by: i) restoration ecology and ii) ecosystem services (ES) approach. From the point of view of the state and functioning of the ecosystem, statistical analyzes of long-term data series on autotrophic compartments have highlighted shifts in the composition of communities, as well as phenomena of resilience or inertia during oligotrophication. By applying the interdisciplinary tool of timelines, we distinguished three contrasting periods in the trajectory of the SES: P1) 1970-1989: degraded state, predominant traditional uses and sectoral management; P2) 1990-2004, transition period: start of improvement in water quality, development of recreational uses and structuring of management; P3) 2005-2018: oligotrophication, diversification of uses and integrated management. Through the dynamic analysis of: i) bundles of ecosystem services (matches or gaps between ES’ potential and consumption); ii) and of forms of ES demands potentially driving change (impacting, unsatisfied, conservation), we identified the main interactions between ecological and social processes and the main determinants of the phases of stability or change in the SES

Une etude pluridisciplinaire sur l'ecologie de l'etang de thau a permis de recolter une quantite importante d'information, a quatre periodes differentes de l'annee (1986-1987), basee sur un reseau de 63 stations reparties selon un maillage carre de 1 km. Fort de cette information multivariee, nous proposons une methodologie pour selectionner un sous-ensemble de stations (20) permettant de reproduire la repartition spatiale d'une dizaine de variables environnementales. Apres cette premiere reflexion sur la strategie d'echantillonnage, nous abordons en deux etapes l'etude du phytoplancton de l'etang de thau. En premier lieu, en comparant la repartition spatiale de pigments chlorophylliens (chlorophylle a, chlorophylle b et chlorophylle c) avec celle des communautes phytoplanctoniques. Cette etude descriptive permet, en deuxieme lieu, de proposer un modele explicatif de la biomasse phytoplanctonique. Ce modele utilise des variables environnementales telles que la salinite, la filtration des coquillages, les elements nutritifs et l'hydrodynamisme. Il explique jusqu'a 70% de la biomasse phytoplanctonique et met en opposition le comportement des taxons d'origine marine et continentale. Finalement, grace a l'etude de la biomasse phytoplanctonique, nous abordons de nouveau la reflexion sur la strategie d'echantillonnage, mais cette fois-ci orientee sur la capacite d'un sous-echantillonnage (20 stations) de permettre une modelisation adequate de la biomasse phytoplanctonique

La structuration génétique, au niveau des gènes enzymatiques, des populations de la palourde Ruditapes decussatus, bivalve caractéristique du milieu lagunaire méditerranéen, a été étudiée en liaison avec leur écologie et leur démographie. Une comparaison génétique des populations locales des lagunes languedociennes suggère que celles-ci constituent une métapopulation. Dans l'étang de Thau, à une hétérogénéité démographique est associée une hétérogénéité génétique entre cohortes, ce qui paraît causer une part significative, quoiqu'insuffisante, du déficit en hétérozygotes observé. Pour expliquer la totalité du déficit, un effet Wahlund peut être exclu. L'hypothèse d'une sélection en phase pré-recrutée semble, elle, confortée par les premiers résultats d'une expérimentation sur les larves. Il est montré de façon directe que l'hétérozygotie moyenne d'une population locale augmente à travers un stress brutal (malaigue), tout comme dans une cohorte suivie au fil d'une génération. Des interactions sélectives entre locus ont également pu être détectées. Ainsi, tout un faisceau d'observations plaident en faveur d'un contrôle sélectif des différentes combinaisons génotypiques monolocus et multilocus, en phase larvaire comme en phase post-recrutée, entre individus au sein d'une cohorte, et entre cohortes au sein de la population
The genetic structuration of populations of the palourde, Ruditapes decussatus, a bivalve species of the Mediterranean coastal lagoons, was studied at the enzymatic gene level, in relation to their ecology and their demography. A genetic comparison of local populations of the Languedocian lagoons suggested that they constitute a metapopulation. In the Thau lagoon, genetic heterogeneity could be related to demographic features. Genetic differences between cohorts appeared to account for significant heterozygote deficiencies, although not fully explaining them. For this, a Wahlund effect could be rejected. The hypothesis of selection affecting pre-recruits appeared most likely and it was confirmed by preliminary results of experiments conducted on larvae. It was shown that mean heterozygosity increases in a cohort monitored over one generation. This also occurs during sudden environmental stress (malaigue). Selective intercations between loci also could be detected. Thus, consistent observations account for the existence of a selective control of the distribution of multilocus, as well as monolocus genotypes, at both the larval and post-settled stages, between individuals within a cohort, and between cohorts within the population

L'etude du macrophytobenthos de substrat meuble de l'etang de thau (mediterranee) s'inscrit dans le cadre du programme de recherches ecothau. L'ensemble des substrats meubles a ete echantillonne en automne 1986. L'exploitation des donnees repose sur la cartographie, l'estimation de la biomasse totale et de celle des principales especes, ainsi que sur l'analyse des facteurs de differenciation du phytobenthos. La dynamique saisonniere a ete analysee entre octobre 1985 et octobre 1986 dans le secteur est (parcs conchylicoles et etang des eaux blanches). La vegetation possede une richesse specifique elevee (74 macrophytes sur substrat meuble et 167 taxons au total). Les peuplements possedent une physionomie diversifiee et originale comparativement a ceux des autres etangs mediterraneens, originalite accentuee par la presence d'especes exotiques comme sargassum muticum. La biomasse automnale totale est elevee: 100752006 tps, soit en moyenne 2. 360. 5 tps/ha dans la zone effectivement couverte par la vegetation. Elle est dominee par les florideophyceae (67%) et les zostera (22%). Les gracilaria, agarophytes d'interet commercial, en representent environ 30% mais, dispersee dans l'etang, leur biomasse reste en general inferieure a celles des champs exploites dans le monde. Dans le secteur est, les variations saisonnieres de la biomasse sont significatives, avec un minimum en octobre et un maximum en juin. La repartition des peuplements est determinee par la profondeur, l'hydrodynamisme, les apports du bassin versant (eau douce, sels nutritifs, polluants) et les entrees d'eau marine. Ces facteurs maintiennent un niveau d'equilibre variable suivant les secteurs: absence de phytobenthos dans la zone centrale profonde, peuplements permanents a halopitys incurvus et a zostera marina avec une biomasse importante (3. 630. 9 tps/ha) a l'ouest, peuplements heterogenes et instables avec une biomasse plus faible (1. 420. 4 tps/ha) a l'est. Globalement, l'etat du phytobenthos temoigne d'une certaine qualite du milieu et les ulvales (ulva, monostroma) qui representent moins de 10% de la biomasse automnale, sont localisees au voisinage des ports et dans l'etang des eaux blanches. Toutefois, leur progression d'une annee a l'autre, alliee a une chute de la richesse specifique, peut traduire une degradation locale du milieu

L'etang de thau, situe en bordure de la cote mediterraneenne francaise, est un site d'elevage conchylicolle ayant une grande importance economique pour la region languedoc. En decembre 1989, la presence de salmonelles dans les huitres a entraine l'interdiction de la commercialisation des coquillages eleves sur ce site. Ce probleme a ete le point de depart de notre etude qui se divise en deux parties. Premierement, un suivi de deux ans a permis d'inventorier les sites d'apports (permanent et ponctuel) de salmonelles dans l'etang de thau, de quantifier ces apports et d'identifier les conditions de leur apparition. L'importance des apports ponctuels et l'influence des pluies sont clairement apparus. Deuxiemement, les effets des facteurs environnementaux abiotiques (rayonnement, salinite, temperature et nutriments) et biotiques (predation/competition) sur le comportement dans l'eau et les sediments de salmonella typhimurium ont ete etudies individuellement en microcosme. Le role essentiel du rayonnement et de la salinite sur la perte de la capacite de cultiver des salmonelles a ete demontre. De plus, l'utilisation de la microscopie en epifluorescence assistee par analyse d'image et de la cytometrie en flux ont montre l'absence d'effet dans l'eau de l'ensemble de ces facteurs sur l'evolution temporelle de la taille et du contenu en adn des cellules de meme que sur l'evolution du nombre total de cellules (a l'exception des periodes d'activite des predateurs). Par contre, le rayonnement inhibe l'activite respiratoire et la salinite altere la paroi cellulaire. L'etude en mesocosme d'un volume de 1 m#3 de l'effet global dans l'eau de l'ensemble des facteurs environnementaux a confirme l'influence primordiale du rayonnement solaire. La determination des interactions huitre/salmonelle a montre la grande capacite de concentration des salmonelles par l'huitre et la difficulte a obtenir une decontamination totale. Le stockage emerge simulant la commercialisation n'entraine pas d'evolution temporelle du nombre total de salmonelles cultivables

Avec comme objectif pratique la mise au point d'un modele de l'hydrodynamique du bassin de thau, ce travail s'interesse a la generation de la turbulence des courants dans la couche melangee de surface. Deux classes essentielles de problemes sont posees: la generation de la turbulence dans et sous les vagues de vent, la physique des interactions turbulentes pres de l'interface de densite. Le memoire est divise en deux parties: la premiere partie commence avec un survol de la litterature sur les etudes d'entrainement d'interface de densite et sur la parametrisation de la turbulence generee dans les vagues de vent. Cette analyse critique bibliographique est utilisee dans la mise au point et le developpement d'un modele a 3 equations de l'energie cinetique turbulente, du taux de dissipation et de la densite. Ce modele est utilise pour traiter des situations experimentales pour lesquelles on dispose de mesures de taux d'entrainement ou de profil de densite: cette comparaison s'avere satisfaisante tant que l'evolution de la couche de melange se situe dans la zone diffusive superieure. Au dessous de cette couche la production locale de turbulence due notamment aux ecoulements secondaires (circulation de langmuir) reste a quantifier explicitement. Un autre interet de ces essais est de montrer que la vitesse de frottement a l'interface ne constitue pas l'echelle appropriee; par contre il semble que l'energie cinetique de turbulence produite a l'interface permette une representation plus satisfaisante des phenomenes observes. La seconde partie de l'etude presente les resultats obtenus dans l'etude du bassin de thau. Un modele transitoire monocouche est utilise pour simuler le champ de vitesse et de hauteur du plan d'eau. Une methode aux elements finis est utilisee pour la discretisation spatiale. Le modele, calibre a partir d'observations in situ est utilise pour simuler differents scenarios de gestion de l'etang de thau

Afin de déterminer les facteurs biologiques et environnementaux jouant un rôle sur la variation de l’intensité du remaniement sédimentaire, deux voies de recherche complémentaires ont été suivies : une expérimentation in vitro sur une population monospécifique à Nereis diversicolor et deux études temporelles sur des communautés macrobenthiques issues d’environnements méditerranéens différents, le canal St. Antoine (golfe de Fos) et l’étang de Thau. Une première partie de ce travail a été de déterminer les espèces présentes dans chacun des sites et de leur attribuer un groupe fonctionnel de bioturbation en fonction des connaissances actuelles sur leur comportement, notamment trophique et de locomotion. Une deuxième partie de ce travail a été de quantifier le remaniement sédimentaire induit par ces organismes en utilisant des traceurs particulaires (luminophores). L’impact des différents facteurs étudiés sur l’intensité de remaniement sédimentaire a pu être évalué à l’aide d’un modèle 1-D. Les résultats de l’expérience in vitro ont montré l’existence d’une relation non-linéaire de densité-dépendance pour l’intensité de remaniement sédimentaire réalisé par le diffuseur à galeries N. Diversicolor. L’intensité du transport biodiffusif (Db) et du biotransport (r) augmente tout d’abord avec la densité pour atteindre ensuite une valeur maximale. Cette expérimentation a montré l’importance de la densité de population qui apparaît comme un facteur clé dans le fonctionnement de l’écosystème sédimentaire. Les études portant sur des communautés in situ ont permis de mettre en évidence l’importance primordiale des traits fonctionnels des espèces et de la diversité fonctionnelle des communautés sur la dynamique du mélange sédimentaire. Ce travail nous a permis de montrer que les variations temporelles de l’intensité de remaniement sédimentaire sont complexes. Elles sont dues à l’association de plusieurs facteurs biologiques (composition fonctionnelle de la communauté, densité), associés à l’influence directe et/ou indirecte de facteurs environnementaux (température de l’eau, concentration en oxygène dans les sédiments, quantité de matière organique dans la colonne sédimentaire et taille des particules)
In order to define the biological and environmental factors playing a role in the sediment reworking intensity changes, works have been carried out both on monospecific Nereis diversicolor population (in vitro) and in situ macrobenthic communities. The studies about in situ communities were realised over time in contrasted Mediterranean environments : St. Antoine canal (Gulf of Fos) and Thau Lagoon. The first part of this work was to characterize the species and more particularly their belonging bioturbation functional group according to their tropic and locomotive behaviors. In the second part, using particle tracers (luminophores), intensity of sediment reworking induced by organisms was quantified. The impact of the different studied factors on sediment reworking intensity was assessed with 1-D model. The results of the in vitro experiment showed the existence of a non-linear relationship between density of gallery-diffusor N. Diversicolor and sediment reworking intensity. The intensity of biodiffusive transport (Db) and the biotransport (r) first increased with the density and then reached a maximal value. This experimentation showed the importance of the population density which appears as a key factor in the sedimentary ecosystem functioning. The studies related to in situ communities allowed to highlight the crucial importance of the species functional traits and the functional diversity of the communities on the sediment mixing dynamics. This work has enabled us to show that temporal changes in sediment reworking are a complex phenomenon which can be explain by combined influence of biological factors (functional composition and density of the community), associated with the direct and indirect influence of environmental (temperature of water, oxygen concentration in the sediments, organic quantity of matter in the sedimentary column and particle size)

L'activité ostréicole de l'Etang de Thau subit, depuis une dizaine d'années, des pertes de production régulières dues à des contaminations des parcs conchylicoles par des microalgues toxiques de l'espèce Alexandrium catenella. Cette thèse a été menée dans le but d'améliorer la compréhension des processus de contrôle environnementaux régulant ces efflorescences toxiques, en étudiant plus particulièrement l'influence des éléments nutritifs azotés et phosphorés sur la croissance d'A. Catenella. Ces travaux ont permis de mettre en évidence une grande variété de sources potentielles nutritives pour cette espèce, dont la majorité peut être régénérée au niveau de la colonne d'eau. Différentes sources organiques contribueraient à la croissance d'A. Catenella grâce à divers processus de nutrition : absorption direct à travers la membrane plasmique (pour l'urée), dégradation enzymatique dans le milieu extracellulaire (pour le phosphore organique dissous) ou phagocytose (pour internaliser des cyanobactéries). Ces capacités mixotrophes représenteraient un des avantages compétitif permettant à cette espèce de réaliser des efflorescences de grande ampleur ; un autre correspondrait à l'utilisation potentielle de nutriments azotés la nuit. Les expérimentations réalisées ont de plus révélé une grande complexité dans les processus de nutrition de cette espèce, par la mise en évidence de variations temporelles dans les capacités d'absorption, de phénomènes d'excrétion/réabsorption et d'interactions entre processus d'assimilation. Cette complexité a pu être en partie paramétrée afin de définir des relations mathématiques pouvant être intégrées à un futur modèle de croissance
In the Thau lagoon, blooms of the toxic microalgae Alexandrium catenella have induced regular losses of shellfish production since 1998 due to bioaccumulation of toxins in oysters and mussels. This thesis was conducted to enhance knowledge of toxic bloom development regulation by environmental factors, focusing on nitrogen and phosphorus nutrients influence on A. Catenella growth. These works highlighted a large variety of potential nutritive sources for this species and a major part of these nutrients appeared to be potentially regenerated in the water column. Different organic sources may contribute to the growth of A. Catenella from diverse nutrition processes: direct absorption through the cell membrane (for urea), enzymatic degradation in the extracellular medium (for dissolved organic phosphorus) or phagocytosis (for ingestion of cyanobacteria). These mixotrophic capacities may represent competitive advantages for this species allowing the development of huge blooms; another competitive advantage may correspond to the potential use of nitrogen nutrients at night. A high complexity in nutrition processes of this species was revealed through observation of temporal variations in uptake capacities, excretion/absorption phenomena and interactions between nutrient uptake processes. The parametrization of a part of this complexity allowed the definition of mathematical formulations which can be integrated in a future growth model

Les méduses sont des composants importants des écosystèmes marins. Leurs proliférations spectaculaires ont de graves impacts écologiques et socioéconomiques et sont apparemment renforcées par les pressions anthropiques en milieu marin. Les inquiétudes suscitées par l’accroissement de la fréquence et de l’intensité de ces proliférations, du moins dans certaines régions du globe, appellent à une compréhension plus approfondie de leurs causes. Cependant, la plupart des méduses ont un cycle de vie complexe, comprenant à la fois des stades benthiques et pélagiques, ce qui complique la compréhension des épisodes de proliférations et empêche toute prévision fiable de leur évolution. De plus, le manque de connaissances sur l’avenir de la biomasse générée par les proliférations entrave l'évaluation de leurs impacts. Pour cela, l’écosystème semi-fermé de étang de Thau présente la particularité rare d’abriter une population complète et résidente de la méduse Aurelia coerulea. Il offre donc le cadre idéal pour étudier les multiples processus écologiques qui affectent la dynamique de ses populations benthiques et pélagiques. Ce travail de thèse tire parti de cette opportunité rare afin de préciser l’origine et le devenir des proliférations d’A. coerulea. Cela a été accompli en deux étapes. Premièrement, la dynamique de la population benthique de l’espèce a été étudiée dans l’étang et complétée par une étude de l’écologie trophique des deux stades de vie sur une année. Pour ce faire, des suivis in situ ont été réalisés et complétés par l’analyse de contenus stomacaux et des comparaisons de signatures en isotopes stables. Deuxièmement, le devenir de la biomasse d’A. coerulea dans la lagune a été étudié en évaluant la prédation des poissons sur ses stades benthiques et pélagiques et en suivant la disparition de ses méduses mortes, une fois posées sur le fond. Ceci a été réalisé par analyse moléculaire du contenu des intestins de poisson et par des expériences in situ évaluant les taux de décomposition des méduses et le rôle potentiel de la faune benthiques dans leur disparition. les résultats obtenus mettent en évidence l'interaction complexe de paramètres environnementaux biotiques et abiotiques qui modulent l’intensité des proliférations en influençant conjointement les populations benthiques et pélagiques d'A. coerulea. La température, la salinité, la disponibilité en nourriture et la prédation semblent être les principaux facteurs écologiques contrôlant les proliférations de A. coerulea dans l’étang de Thau, avec quatre périodes critiques dans l’année, où la formation des proliférations est soit facilitée soit minimisée. Enfin, les blooms ont trois principaux devenirs dans la lagune. Les méduses sont avant tout consommées vivantes dans la colonne d’eau par les prédateurs pélagiques (notamment les poissons). Sinon, lorsqu’elles meurent et coulent sur le fond, elles peuvent être consommés par certains organismes benthiques (notamment des gastéropodes) mais sont surtout rapidement reminéralisés par la communauté microbienne locale. Ces résultats apportent des informations précieuses pour prédire l'évolution des proliférations de méduses en réponse aux effets anthropogéniques sur le milieu marin en cours, et anticiper leurs impacts sur le fonctionnement des écosystèmes. Cependant, ils soulignent également la difficulté d’obtenir de telles prévisions et soulignent la nécessité de mener des études approfondies similaires, non seulement pour d’autres méduses mais aussi dans d’autres régions du monde
Jellyfish are important components of marine ecosystems. Their spectacular blooms have severe ecological and socioeconomic impacts and are seemingly boosted by anthropogenic pressures on the marine environment. Concerns regarding increases in jellyfish blooms, at least in some areas of the world, call for a deeper understanding of their drivers. However, many jellyfish have complex life cycles, comprising both benthic and pelagic stages, which complicates the understanding of their blooms and predictions on their future evolution. Furthermore, the lack of knowledge regarding the fates of these large accumulations of biomass hampers the assessment of their impacts. With this regards, the semi-enclosed ecosystem of the Thau lagoon presents the rare particularity to harbour a complete resident population of the jellyfish Aurelia coerulea. Therefore, it offers the ideal background to study the multiple ecological processes affecting the dynamics of both its benthic and pelagic populations. This PhD built on this rare opportunity to precise the drivers and fates of the blooms of A. coerulea. This was accomplished in two steps. First, the benthic population dynamics in the lagoon was investigated and complemented with studies on its drivers and on the trophic ecology of both life stages over one year. To do so, in situ monitoring surveys and both stomach content and stable isotope analyses were employed. Second, the fate of A. coerulea biomass in the lagoon was assessed by investigating fish predation on its pelagic and benthic life stages and by studying the degradation of its medusae once dead on the seabed. This was performed by molecular analysis of fish gut contents and in situ experiments evaluating the decay rates of medusae and the potential role of the benthic fauna in their disappearance. The results obtained highlight a complex interaction of biotic and abiotic environmental parameters, which modulate bloom intensity by jointly influencing both the benthic and pelagic populations of A. coerulea. Temperature, salinity, food availability and predation appear to be the main drivers of the blooms of A. coerulea in Thau, with four critical periods, either boosting or lessening local bloom formation each year. Finally, the biomass produced by A. coerulea blooms has three main fates within the lagoon. The medusae can first be consumed alive by several pelagic predators like fish. Otherwise, when they die and sink to the seabed, some can be consumed by benthic scavengers like gastropods, but most are rapidly remineralised by the local microbial community. These findings shed light on the potential evolution of jellyfish blooms in the face of the ongoing anthropogenic forces on the marine environment, and on their impacts on coastal ecosystems functioning. However, they also highlight how intricate jellyfish blooms forecasting is and stress the need for similar comprehensive studies, not only for other jellyfish species but also in many other parts of the world

L’industrialisation de l’étang de Berre au cours du 20ème siècle s’est accompagnée d’importants rejets en éléments traces métalliques (ETM) qui ont été en partie accumulés dans les sédiments et sont aujourd’hui susceptibles d’être remobilisés vers la colonne d’eau ou d’être intégrés dans le réseau trophique et d’entrainer un risque écotoxicologique.La reconstitution de l’évolution temporelle et spatiale de la contamination des sédiments montre que les niveaux de contaminations actuels des sédiments de surface sont les plus bas depuis plusieurs décennies en lien avec l’efficacité des réglementations sur les rejets industriels mises en place dans les années 1970. Ces niveaux sont faibles à modérés en surface mais de très fortes contaminations existent quelques centimètres sous la surface des sédiments.Le rôle des oxy-hydroxydes de Fe ou de Mn et des sulfures dans le contrôle de la mobilité des ETM dans le sédiment et leurs flux à l’interface eau/sédiment a pu être démontré grâce à la modélisation du transport et des réactions des composés chimiques et des ETM dans les eaux interstitielles, de leurs profils de concentrations dans la fraction réactive de la phase particulaire et d’expérimentations en conditions contrôlées au laboratoire. L’oxygénation de la colonne d’eau constitue le principal paramètre influençant cette mobilité et ces flux, et l’influence d’une réoxygénation des fonds dans le Grand Etang est discutée.Enfin, la biodisponibilité des ETM et le stress (géno)toxicologique qu’ils peuvent constituer pour un organisme benthique cible, le polychète Nereis succinea, ont été évalués par l’estimation des fractions potentiellement biodisponibles dans les sédiments (extractions chimiques et Diffusive Gradient in Thin-films), par la mesure des concentrations bioaccumulées et par l’utilisation de biomarqueurs de défense (métallothionéines) et de dommages (tests de génotoxicité). Certains ETM qui sont fortement bioaccumulés représentent un risque potentiel et pourraient être impliqués dans la dégradation de la macrofaune benthique
The industrialization of the Berre lagoon in the 20th century was accompanied by large releases trace metals, which were partially accumulated in sediments and are now likely to be remobilized to the water column or be integrated into the food chain and cause an ecotoxicological risk.The reconstruction of the temporal and spatial trends of sediment contamination shows that current levels of contamination of surface sediments have been the lowest for decades in agreement with the effectiveness of regulations on industrial releases set up in the years 1970. These levels are low to moderate in surface but very high contamination exist a few centimeters below the sediment surface.The role of Fe and Mn oxy-hydroxides and sulfides in controlling the mobility of ETM in the sediment and fluxes at the water/sediment interface has been demonstrated through the modeling of transport and reactions of chemical compounds and trace metals in the pore waters, their concentration profiles in the reactive fraction of the particulate phase and experiments under controlled laboratory conditions. The oxygenation of the water column is the main parameter influencing the mobility and fluxes and the influence of reoxygenation of bottom water column in the Grand Etang is discussed.Finally, the bioavailability of trace metals and adverse effects they may constitute for a target benthic organism, the polychaete Nereis succinea, were evaluated by estimating the potentially bioavailable fraction in sediments (chemical extractions and Diffusive Gradient in Thin-films), by measuring bioaccumulated concentrations and by the use of biomarkers (metallothioneins and genotoxicity assays). Some highly bioaccumulated trace metals pose a potential risk and might be involved in the degradation of the benthic macrofauna

Au cours de cette étude, le cycle de vie de Paracartia grani, un copépode calanoïde appartenant à la famille des Acartiidae, a été déterminé dans la lagune de Thau. En effet, ce copépode aurait une implication dans le cycle de vie du parasite Marteilia refringens, affectant les productions de bivalves. Un suivi bimensuel de la communauté mésozooplanctonique effectué sur deux ans à une station fixe dans la lagune a permis de déterminer que P. grani est l'espèce d'Acartiidae dominante en été. Son cycle de vie se compose de deux phases : une phase pélagique d'avril à janvier, et une phase benthique de février à début avril durant laquelle l'espèce subsiste dans le sédiment sous la forme d'œufs de diapause. L'analyse de la structure de la population (spectre de taille, contribution des stades de développement et sexe ratio) a permis de déterminer que 9 générations se succédaient pendant l'année. L'étude de l'influence de 3 paramètres environnementaux (température, salinité et concentration en chlorophylle a) sur la dynamique de ponte de l'espèce a révélé que la production d'œufs de P. grani était principalement régie par la température et que l'augmentation rapide de celle-ci au printemps permettait de déclencher l'éclosion des œufs de diapause. Le second objectif de cette étude s'est attaché à décrire la dynamique du parasite M. refringens chez P. grani et les bivalves Mytilus galloprovincialis et Ruditapes decussatus dans la lagune de Thau. Des analyses en histologie et hybridation in situ ont permis de décrire les différentes formes du parasite chez ces 3 espèces. La recherche de M. refringens par PCR chez les copépodites de P. grani a révélé la présence d'ADN de parasite de juin à novembre, période à laquelle de nouvelles moules apparaissent infectées. Les expériences de mesure de l'efficacité de rétention des différents stades de développement de P. grani par la moule ont permis de montrer que tous les stades de développement peuvent être impliqués dans le cycle de vie de M. refringens, en particulier les œufs du copépode qui ont par ailleurs présentés des résultats positifs en PCR. Notre étude a ainsi permis de préciser les interactions entre copépode, parasite et moules mais n'a pas permis d'élucider complètement le cycle de Marteilia refringens. Des questions restent posées concernant notamment les voies de transmission du parasite du copépode vers les moules et concernant l'impact potentiel du parasite sur le copépode lui-même
In this study, the life cycle of Paracartia grani, a calanoid copepod belonging to the Acartiidae family was determined in Thau lagoon. Indeed, the copepod involvement in the life cycle of the parasite Marteilia refringens affecting the bivalves production is suspected. Mesozooplanktonic community was monitored twice a month over two years at a fixed station in the lagoon. Sampling has identified P. grani as the acartiid dominant species in summer. From April to January, the copepod is found in the water column while from February to early April it remains in the sediment as diapausing eggs. The analysis of the population structure (size spectrum, contribution of developmental stages and sex ratio) has revealed that there are 9 generations per year. The study of the influence of three environmental parameters (temperature, salinity and chlorophyll a concentration) on the dynamic nesting species indicated that P. grani egg production was mainly governed by temperature and its rapid increase in spring could trigger the hatching of diapause eggs.The second objective of this study aimed to describe the dynamics of the parasite M. refringens in P. grani, and in the bivalves Mytilus galloprovincialis and Ruditapes decussatus in the Thau lagoon. Histological and in situ hybridization analysis allowed describing the different forms of the parasite in these three species. Research of M. refringens by PCR in P. grani copepodites revealed that the parasite DNA presence in the copepod from June to November, when new mussels appeared infected. Experiments to measure the retention efficiency of the different stages of development of P. grani by mussels have shown that all developmental stages could be involved in M. refringens life cycle, especially copepod eggs that have also shown positive results by PCR. Our study has allowed clarifying interaction between copepods, parasites and mussels but not elucidate completely M. refringens life cycle. Questions remain especially regarding way of transmission of parasite from copepods to mussels and the potential impact of the parasite on the copepod itself

Dans les écosystèmes marins des zones tempérées, la majeure partie de la production primaire annuelle est générée au printemps lors de phénomènes d’accumulation rapide de biomasse phytoplanctonique, appelés efflorescences, supportant la diversité et le fonctionnement de ces systèmes. Plusieurs mécanismes physico-chimiques et biologiques expliquant l’initiation des efflorescences phytoplanctoniques sont évoqués pour ces écosystèmes. En revanche pour les zones côtières peu profondes sous influence de forçages complexes, les mécanismes à la base de ce phénomène restent encore mal connus. L’objectif de cette thèse était donc d’identifier les facteurs contribuant à l’initiation des efflorescences phytoplanctoniques dans ces zones, notamment le rôle des forçages physico-chimiques et des interactions biologiques au sein du réseau microbien, mais également de tenter de comprendre les conséquences de l’élévation de la température sur ce fonctionnement dans le contexte du réchauffement climatique. Dans cette optique, un suivi à deux approches a été réalisé dans la lagune de Thau : un suivi in situ à haute fréquence (15 min) des paramètres hydrologiques, météorologiques et biologiques ; et un suivi hebdomadaire de l’abondance et la diversité de la communauté microbienne de l’hiver au printemps sur deux années consécutives, 2015 et 2016. En plus de ces suivis, une expérimentation en mésocosmes in situ a été réalisée au printemps 2018, simulant l’élévation de la température selon le scénario du réchauffement climatique attendu dans le futur, et en présence et absence du mésozooplancton afin d’identifier les effets directs du réchauffement et ceux indirects dus au zooplancton sur la dynamique, la composition pigmentaire et la succession du phytoplancton, avant, pendant et après une efflorescence phytoplanctonique. Une analyse basée sur les réseaux de corrélations entre 110 différents groupes/taxon/espèces observés a permis de mettre en évidence les interactions majeures au sein du réseau planctonique microbien. Pendant les périodes d’efflorescences les interactions de compétition intraguilde au sein du phytoplancton dominaient, tout comme les interactions mutualistes entre le phytoplancton et les bactéries hétérotrophes, suggérant un transfert de l’énergie basée à la fois sur la biomasse phytoplanctonique et bactérienne effectué par la prédation du microzooplancton. Pendant les épisodes sans efflorescence, les interactions entre les ciliés et les bactéries (bactérivorie) dominaient, suggérant un transfert de l’énergie basée essentiellement sur la biomasse bactérienne. Dans le même temps, les résultats obtenus par le suivi à haute fréquence ont permis de mettre en évidence le rôle prépondérant de l’augmentation de la température de l’eau, notamment à la sortie de l’hiver, dans l’initiation des efflorescences phytoplanctoniques. La combinaison entre le métabolisme du phytoplancton stimulé par l’augmentation de la température et la faible pression de broutage, permettrait l’accumulation de la biomasse phytoplanctonique à l’origine des efflorescences phytoplanctoniques. De plus, l’année 2016, avec l’hiver le plus chaud jamais enregistré, était caractérisée par une plus faible accumulation de la biomasse phytoplanctonique, une dominance du phytoplancton de plus petite taille au détriment des diatomées, et une dominance des interactions entre microorganismes de petite taille. Les résultats de l’expérimentation en mésocosmes in situ ont confirmé l’effet de l’élévation de la température dans la réduction de l’amplitude des efflorescences et de la favorisation du petit phytoplancton comme les petites algues vertes ainsi que des dinoflagellés au détriment des diatomées. De plus, ils ont permis de mettre en évidence que cette modification de l’amplitude et de la composition des efflorescences était principalement liée à un effet indirect sur le phytoplancton due à l’augmentation de la pression de broutage exercée par le zooplancton
In temperate marine ecosystems, the major part of the annual primary production is generated in spring during rapid phytoplankton biomass accumulation periods, called ‘blooms’, supporting the diversity and the functioning of these ecosystems. Several physical, chemical and biological mechanisms triggering the bloom initiation were evocated for these ecosystems. However, for shallow coastal zones, under the influence of complex environmental forcing factors, mechanisms triggering blooms are not well known. The objective of the present thesis was to identify and classify the forcing factors contributing to the bloom initiation in these zones, especially the role of physical and chemical forcing factors and biological interactions in the microbial network, but also to understand the consequences of the temperature elevation on this functioning in the global warming context.In this frame, a monitoring with a dual approach was carried out in Thau lagoon: a high frequency (15 min) in situ monitoring of hydrological , meteorological and biological parameters; and a weekly monitoring of the abundance of the microbial community (virus, bacteria, phytoplankton, heterotrophic flagellates and ciliates), and its diversity, with a particular look at phytoplankton. These monitoring were carried out from winter to spring in two consecutive years, 2015 and 2016. Besides these monitoring, an in situ mesocosm experiment was carried out during the 2018 spring to simulate the temperature elevation according to the global warming scenario, in the presence and the absence of mesozooplankton. The objective of this experiment was to identify the direct effect of warming and the indirect effect of the zooplankton on the phytoplankton dynamic, the pigment composition and succession, during the pre-bloom, bloom and post-bloom periods. A correlation network analysis between 110 various groups/taxa/species highlighted the major interactions characterizing the microbial interaction network during the bloom and the non-bloom periods and the differences between these two years. During the bloom periods, intraguild phytoplankton competition and mutualism between phytoplankton and heterotrophic bacteria dominated the microbial food web. This suggested an energy transfer based on both bacterial and phytoplanktonic biomass, through the microzooplankton predation. During the non-bloom periods, interaction between ciliates and heterotrophic bacteria (bacterivory) dominated, suggesting an energy transfer mainly based on bacterial biomass. Besides, the high frequency monitoring highlighted the predominant role of the water temperature increase, especially during the early spring, in the initiation of the phytoplankton blooms. The combination between the phytoplankton metabolism stimulated by the temperature increase and the low grazing pressure triggered the phytoplankton biomass accumulation starting the blooms. Furthermore, 2016 year, with the warmer winter recorded in France (Meteofrance), was characterized by a weaker phytoplankton biomass accumulation during the early spring, a dominance of the small phytoplankton at the expanse of diatoms, and a dominance of interactions between small size microorganisms. The mesocosm experiment confirmed the role of the temperature elevation on the bloom amplitude reduction (diminution of 50% of the chlorophyll a concentration) and the promotion of small phytoplankton such as small green algae and dinoflagellates, at the expanse of diatoms. This amplitude and composition modification of phytoplankton blooms was mainly due to the indirect effect of the zooplankton grazing increase under warming. Furthermore, the results underlined that it was microzooplankton which mainly controlled the phytoplankton dynamic and biomass and the mesozooplankton was mainly accomplished the role of the secondary consumer in this system