Dissertations / Theses on the topic 'Écosystèmes marins méditerranéens'

La connectivité, concept vaste et multidimensionnel, joue un rôle essentiel dans la compréhension des interactions au sein des écosystèmes, qu'ils soient terrestres ou marins. Elle fait référence aux flux de matière, d'énergie et d'organismes qui se déplacent et interagissent à travers les habitats, influençant la dynamique des populations et leur résilience face aux perturbations. Cette thèse se concentre sur l'étude de la connectivité dans les écosystèmes marins côtiers méditerranéens, et plus précisément sur la dispersion larvaire des espèces à cycle de vie biphasique. L'objectif principal de ce travail de recherche est de prédire les tendances de dispersion larvaire et de connectivité chez des espèces clés, tout en mettant un accent particulier sur le rôle des îles dans ce processus, grâce à une approche de modélisation biophysique. Ce questionnement vise à mieux comprendre la dynamique des populations et à apporter des réponses cruciales pour la gestion durable des écosystèmes marins méditerranéens. Ces systèmes complexes sont soumis aux activités humaines, qui exercent une pression importante sur les populations naturelles, notamment celles exploitées par les pêcheries. Une étude préliminaire a permis de sélectionner l’outil de modélisation le plus adapté au contexte : Ichthyop, développé par l'équipe du laboratoire MARBEC. Ce logiciel, qui modélise le transport larvaire, a été enrichi au cours de cette thèse avec des fonctionnalités spécifiques aux espèces étudiées, telles que la nage orientée et la variation des proportions de particules dans les zones de lâcher. Le cœur de cette thèse repose sur l'étude de quatre espèces modèles représentatives des écosystèmes côtiers méditerranéens : Paracentrotus lividus (l’oursin comestible), Callinectes sapidus (le crabe bleu invasif), Maja squinado (la grande araignée de mer) et Diplodus sargus (le sar commun). Chaque espèce illustre des dynamiques écologiques spécifiques, influencées par leurs comportements larvaires. Qu'elles soient exploitées ou invasives, ces espèces constituent des enjeux économiques et écologiques majeurs pour la Méditerranée. Pour Paracentrotus lividus, les simulations ont révélé des taux d’autorecrutement élevés, notamment en Corse et en Sardaigne, démontrant une connectivité régulière et durable entre ces habitats rocheux. Le modèle pour Callinectes sapidus a mis en lumière des groupes de connectivité stables dans le temps entre la Corse, la Sardaigne et la Tunisie, contribuant ainsi à la rapide expansion de cette espèce invasive en Méditerranée occidentale. Concernant Maja squinado, les simulations ont montré que sa faible capacité de dispersion larvaire, liée à une courte période larvaire pélagique (PLD), pourrait compromettre la survie des populations locales en cas de mauvaise gestion, soulignant la nécessité d'une surveillance accrue des stocks, en particulier en Corse. Enfin, pour Diplodus sargus, les résultats ont confirmé que la nage orientée des larves joue un rôle clé dans la connectivité et le recrutement, avec une validation par des données de terrain collectées sur plusieurs décennies dans les Pyrénées-Orientales. Ces conclusions soulignent l'intérêt des outils de transport lagrangiens et de la modélisation biophysique en tant que méthodes prédictives pour anticiper les tendances de connectivité. Leur puissance prédictive est, et sera encore, renforcée par leur couplage avec d'autres approches scientifiques et par l'amélioration de la qualité des données qui les alimentent
The concept of connectivity, which is both vast and multidimensional, plays a crucial role in understanding interactions within ecosystems, whether terrestrial or marine. Connectivity refers to the movement of materials, energy, and organisms across habitats, influencing population dynamics and ecosystem resilience to disturbances. This thesis focuses on connectivity in Mediterranean coastal marine ecosystems, emphasizing larval dispersal in species with biphasic life cycles. The primary objective of this research is to predict larval dispersal and connectivity patterns for key species, highlighting particularly the role of islands in this process through a biophysical modelling approach. This research project aims to enhance understanding of population dynamics and provide essential insights for the sustainable management of Mediterranean marine ecosystems. These complex systems are subject to human activities that exert significant pressure on natural populations, particularly those targeted by fisheries. A preliminary study was conducted to select the most suitable modelling tool for this context, identifying Ichthyop, developed by the MARBEC laboratory team. This software, which simulates larval transport, was enhanced during this thesis with specific features tailored to the studied species, including oriented swimming behaviour and varying proportions of particles in release zones. The core of this thesis centers around four model species representative of Mediterranean coastal ecosystems: Paracentrotus lividus (the edible sea urchin), Callinectes sapidus (the invasive blue crab), Maja squinado (the European spider crab), and Diplodus sargus (the white seabream). Each species illustrates distinct ecological dynamics influenced by their larval behaviours. Whether exploited or invasive, these species represent major economic and ecological challenges for the Mediterranean region. Simulation results indicated that Paracentrotus lividus exhibited high self-recruitment rates, notably in Corsica and Sardinia, highlighting consistent and enduring connectivity between these rocky habitats. The model for Callinectes sapidus revealed stable connectivity clusters over time between Corsica, Sardinia, and Tunisia, contributing to the rapid spread of this invasive species in the Western Mediterranean. For Maja squinado, simulations demonstrated that its limited larval dispersal capacity, associated with a short pelagic larval duration (PLD), could jeopardize the survival of local populations under poor management, emphasizing the need for increased stock monitoring, particularly in Corsica. Lastly, results for Diplodus sargus confirmed that oriented larval swimming plays a critical role in connectivity and recruitment, validated by field data collected over several decades along the coastal zones of the Eastern Pyrenees (France). These findings underscore the utility of Lagrangian transport models and biophysical modelling as predictive tools to anticipate connectivity patterns. Their predictive power will continue to be strengthened by coupling with other scientific approaches and by improving the quality of the input data

L’étude de la relation entre la structure des communautés bactériennes marines et des différentes sources nutritives est essentielle à une meilleure compréhension du rôle des groupes bactériens dans les cycles biogéochimiques des éléments. Dans le cadre de cette thèse, des approches in situ et expérimentales couplées aux différentes techniques de biologie moléculaires ont été utilisées pour étudier cette question. L’impact des poussières Sahariennes sur la structure de la communauté bactérienne a été abordé par le déploiement des mésocosmes sur un site oligotrophe côtier de la Corse. Malgré la forte évolution temporelle de la structure de la communauté bactérienne au cours de l’expérience, une réponse à l’ajout de poussières a été détectée au rang taxinomique du genre illustrée par une augmentation de l’activité d’Alteromonas macleodii. Une étude menée sur un site hauturier oligotrophe en Mer Méditerranée Nord Occidentale a mis en évidence que la matière organique associée aux masses d’eau dessalée stimulait la production bactérienne hétérotrophe. Par contre, ces masses d’eau dessalée n’était pas associées à une diversité bactérienne particulière. La forte production observée était attribuable à peu d’OTUs cosmopolites. L’activité du cluster SAR11 dans différents conditions de limitations en nutriments a été étudiée. Un suivi de l’abondance et de l’activité de SAR11 sur une année a permis de montrer que SAR11 est un composant actif de la communauté bactérienne et que son activité est représentative de celle de la communauté bactérienne globale à la station MOLA. De plus l’activité de SAR11 était positivement liée à la limitation en P.

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)

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.

Au cours du siècle dernier, le développement des activités anthropiques a engendré une augmentation des pressions sur les écosystèmes marins côtiers. Les données scientifiques pour aborder ce phénomène sont fragmentaires et d’une précision insuffisante (de l’ordre du km) pour la prise de décisions locales. La gestion de ces menaces multiples et simultanées exige pourtant des données fiables et précises sur la répartition des pressions et la localisation des écosystèmes les plus sensibles. Ces constations ont été à la base de la rédaction de deux directives européennes (la DCE, directive cadre eau et la DCSSM, directive cadre stratégie sur le milieu marin). Afin de répondre à ces directives, les objectifs de ce projet doctoral ont été de caractériser la vulnérabilité et d’aborder la sensibilité de deux écosystèmes marins prioritaires : les herbiers de posidonie et les communautés coralligènes. Ce projet focalisé sur la méditerranée française a permis la quantification et la localisation de ces écosystèmes et des pressions anthropiques auxquelles ils sont soumis, ainsi que l’estimation de leur état écologique à une résolution fine (de l’ordre de 20 m). Le déclin des herbiers a également pu être modélisé en relation avec les pressions et la profondeur et a permis de définir des seuils de résistance de cet habitat aux différentes pressions et des zones prioritaires de gestion. Ce travail devrait contribuer à améliorer l'élaboration d'indicateurs pour l'évaluation de l'état de santé des systèmes côtiers. Il pourrait également aider à mieux appliquer et coordonner les mesures de gestion à une échelle pertinente pour la conservation de la biodiversité
During the last century, human activities were at the origin of increasing pressures impacting marine coastal ecosystems. Scientific data concerning this phenomena are fragmentary and the grid scale (1 x 1 km pixel) is insufficient to permit relevant local decision making. The management of these multiple and simultaneous threats necessitates reliable and accurate data concerning the distribution of pressures and the localization of the most sensitive ecosystems. This is at the origin of two European directives: the Water Framework Directive (WFD) and the Marine Strategy Framework Directive (MSFD). In response to these directives, the objectives of this work were to characterize the vulnerability and sensitivity of two priority ecosystems: Posidonia oceanica seagrass beds and coralligenous reefs. Focusing on the French Mediterranean coastline (depth ranging from 0 to – 100 m), results were: the fine-scale (20 x 20 m pixel size) quantification and localization of the encountered anthropogenic pressures, the quantification and localization of these two priority ecosystems, and the assessment of their ecological state. Seagrass beds decline was modelled in link with depth and pressures; resistance thresholds to pressures, but also management priority areas were defined. This work should contribute to improve the development of indicators for the ecological state of coastal ecosystems. It should also help to better apply and coordinate management actions at a relevant scale for biodiversity conservation

La matière organique dissoute chromophorique (CDOM) est une fraction significative du pool global de matière organique dissoute (MOD) dans les océans. La CDOM absorbe une partie de la lumière dans le domaine du rayonnement ultraviolet (UV-R) et du visible. Une fraction de cette CDOM peut émettre une fluorescence lorsqu'elle est excitée par un UV-R. Cette fraction est alors appelée matière organique dissoute fluorescente (FDOM). La CDOM a donc d'une part, un effet positif, en protégeant les cellules contre les dommages causés par les UV-R, mais d'autre part, un effet négatif en réduisant la quantité de radiation disponible pour la photosynthèse. Les propriétés optiques de la CDOM, particulièrement sensibles aux processus physiques (abiotiques) et biologiques (biotiques), renseignent sur l'intensité des processus biogéochimiques en milieux aquatiques. Des suivis de la dynamique de la CDOM en zones côtière et hauturière en Méditerranée Nord occidentale ont permis de décrire différentes tendances temporelles claires, qui vont d’une faible à une forte saisonnalité et qui peuvent être découplées des variations du pool global de MOD caractérisé par les concentrations en carbone organique dissous (COD). Dans les zones tempérées, les événements météorologiques conduisent à des changements beaucoup plus brusques dans la frange littorale que dans l’océan, où les variations tendent à être plus progressives au cours de l'année. En outre, l'apport de nutriments et de polluants dans les zones côtières est fortement influencé par l'activité anthropogénique et ces entrées ne suivent pas nécessairement de tendances saisonnières nettes. Dans la présente étude qui effectue un premier bilan de la distribution et du devenir de la CDOM/FDOM aux stations d'observation à long terme du laboratoire Arago (stations côtière SOLA et hauturière MOLA) à partir respectivement d'un suivi hebdomadaire et mensuel, nous nous sommes attachés à extraire un signal cohérent et une variabilité claire des sources des différentes fractions de la MOD entre février 2013 et avril 2014 ceci, de manière à mieux comprendre les rôles respectifs des facteurs biotiques et abiotiques. Nos observations ont ensuite pu être replacées dans un contexte synoptique d'évolution climatologique des écosystèmes méditerranéens
Chromophoric dissolved organic matter (CDOM) is a major fraction of dissolved organic matter (DOM). CDOM absorbs light over a broad range of ultraviolet (UV-R) and visible wavelengths. A small fraction of CDOM can emit fluorescence when excited by ultraviolet radiation; so called fluorescent dissolved organic matter (FDOM). CDOM plays a key role in regulating light penetration into the ocean, absorbing high-energy electromagnetic spectrum (visible and ultraviolet light) waves. On one hand, it protects aquatic organisms of potential photo-damage; in the other hand it induces a negative effect by reducing light for photosynthesis. The optical properties of the CDOM are sensitive to biological (biotic) and physical (abiotic) processes and for this reason the colored matter can provide valuable information about the biogeochemical processes in aquatic environments. CDOM monitoring in Mediterranean coastal areas has shown different temporal trends, which go from weak to strong seasonality. Interestedly, these temporal trends were uncoupled with those of the total dissolved organic carbon. In temperate areas, episodic meteorological events can induce much more abrupt changes in the littoral than in the open sea, where changes tend to be more gradual along the year. In addition, the input of nutrients and pollutants in coastal areas is strongly influenced by the anthropogenic activity on land, and those inputs do not necessarily follow seasonal trends. In the present study, weekly and monthly samplings were performed to investigate the temporal variability in SOLA and MOLA stations, respectively. The fluctuation of different fractions of dissolved organic matter (DOM) was evaluated from February 2013 to April 2014 and referred to long time-frame databases of SOLA and MOLA stations. Inorganic nutrients and chlorophyll shown the classical seasonal patterns, with a winter period characterized by an enrichment of surface waters favoring the spring bloom, followed by a calm period that allows the summer stratification and the depletion of nutrients in the photic zone. The stratification extended until autumn winds and low temperatures eroded the thermocline. In contrast, colored DOM fractions did not follow a clear temporal trend. Interestingly, dissolved organic carbon (DOC) exhibited the highest variability in summer, when the rest of parameters showed minimum variations. To explain this mismatch we proposed a sequence of abiotic and biotic phenomena driving the DOC dynamics. In the suggested conceptual frame, DOC dynamics depended strongly on episodic meteorological events (winds, rains, etc.) along the year, except in summer, where the biological factors were more relevant. In order to better understand the influence of biological factors, we examined the temporal trends of phytoplankton composition in relation to those of the different colored DOM fractions. We found that both phytoplankton and CDOM were strongly influenced by abiotic factors such as the intrusions of fresh waters, the vertical mixing due to convection and the light exposure. However we did not find a correlation between any of the CDOM fractions and any of phytoplankton groups. In addition, we use the dust deposition database of ADEPT project (ICM-CSIC, Barcelona) to investigate the potential role of atmospheric deposition in the CDOM temporal variability, and also performed two dust addition experiments with natural plankton communities collected in the Catalan coast

L’espace maritime côtier méditerranéen abrite des trésors de biodiversité, à l’image de l’herbier de posidonie. Cet espace concentre aussi les activités humaines. Ce travail doctoral est né du constat de la nécessité d’une connaissance fine des pressions anthropiques et de leurs impacts pour une protection efficace du milieu marin, rendu possible par l’augmentation exponentielle des données disponibles, de la capacité de calcul, et de la performance des algorithmes.Dans un premier temps, les cartes de 13 pressions anthropiques en Méditerranée française ont été mises à jour, affinées, et diffusées à la communauté scientifique et au grand public (projet «Impact» sur la plateforme Medtrix). Un focus a ensuite été réalisé sur les pressions issues de l’ancrage et des rejets urbains.La pression d’ancrage de la grande plaisance (≥ 24 m) et son impact sur l’herbier de posidonie en Méditerranée française ont ensuite été estimés à l’aide de l’analyse des positions AIS (« Automatic Identification System »). Ce travail a permis de montrer l’efficacité de la réglementation de l’ancrage (arrêtés 155/2016 et 123/2019) pour la protection de l’herbier de posidonie.Une étude comparative des différentes technologies existantes pour estimer la pression d’ancrage de la petite plaisance (< 24 m) a ensuite été conduite. Ce travail a montré la présence d’un impact de l’ancrage de la petite plaisance sur l’herbier de posidonie, et a été l’occasion du développement d’un outil innovant de détection-localisation des navires à l’ancrage à partir d’images de sources variées. Des recommandations ont été formulées à l’attention des acteurs de la protection du milieu marin pour une surveillance efficace de l’ancrage de la petite plaisance.La première cartographie de la pression d’ancrage sur l’herbier de posidonie à l’échelle de la mer Méditerranée a ensuite été réalisée à partir des données AIS. Ce travail a permis de quantifier des différences spatio-temporelles de pression d’ancrage en Méditerranée, et de mettre en valeur des zones à fort enjeu de gestion.La pression issue des rejets urbains et son impact sur l’herbier de posidonie ont finalement été analysés à l’aide d’un jeu de donnée de plus de 10 années de suivi, montrant une corrélation entre la progression de la limite inférieure de l’herbier et la mise en conformité des systèmes de traitement des eaux usées en Méditerranée française.Plusieurs perspectives de travaux de recherche et de gestion ont été soulevées par ce travail de doctorat, synthétisées sous forme de fiches projet
The Mediterranean coastal area is home to treasures of biodiversity. Posidonia meadows are one of them. It is also an area of intense human activity. This doctoral project arose from the realization that detailed knowledge of anthropogenic pressures and their impacts is essential for effective protection of the marine environment. This knowledge is made possible by the exponential increase in available data, computing capacity and algorithm performance.As a first step, maps of multiple anthropogenic pressures in the French Mediterranean sea have been updated, refined and shared with the scientific community and the public (IMPACT project on the Medtrix platform). A focus was then set on the pressures resulting from anchoring and urban discharges.The anchoring pressure of large yachts (≥ 24 m) and their impact on the Posidonia meadow in the French Mediterranean Sea were then estimated using AIS position analysis. This work demonstrated the effectiveness of anchoring regulations (Decrees 155/2016 and 123/2019) in protecting the Posidonia meadow.A comparative study of the various existing technologies for estimating the anchoring pressure of small yachts (< 24 m) was then carried out. This work demonstrated the impact of small yachts anchoring on the Posidonia meadow, and provided the opportunity to develop an innovative tool for detecting and locating anchored vessels using images from a variety of sources. Recommendations were formulated for marine protection stakeholders, to ensure effective monitoring of small yachts anchoring.The first map of anchoring pressure on the Posidonia meadow in the Mediterranean Sea was then produced using AIS data. This work made it possible to quantify the spatio-temporal differences in anchoring pressure in the Mediterranean Sea, and to highlight areas with high management challenges.Urban wastewater effluents and their impact on the Posidonia meadow were finally analyzed using a dataset of over 10 years of monitoring, showing a correlation between the progression of the meadow's lower limit and the compliance of urban wastewater treatments in the French Mediterranean Sea.A number of research and management needs were raised by this doctoral work, summarized in the form of project sheets

La matière organique dissoute chromophorique (CDOM) est une fraction significative du pool global de matière organique dissoute (MOD) dans les océans. La CDOM absorbe une partie de la lumière dans le domaine du rayonnement ultraviolet (UV-R) et du visible. Une fraction de cette CDOM peut émettre une fluorescence lorsqu'elle est excitée par un UV-R. Cette fraction est alors appelée matière organique dissoute fluorescente (FDOM). La CDOM a donc d'une part, un effet positif, en protégeant les cellules contre les dommages causés par les UV-R, mais d'autre part, un effet négatif en réduisant la quantité de radiation disponible pour la photosynthèse. Les propriétés optiques de la CDOM, particulièrement sensibles aux processus physiques (abiotiques) et biologiques (biotiques), renseignent sur l'intensité des processus biogéochimiques en milieux aquatiques. Des suivis de la dynamique de la CDOM en zones côtière et hauturière en Méditerranée Nord occidentale ont permis de décrire différentes tendances temporelles claires, qui vont d’une faible à une forte saisonnalité et qui peuvent être découplées des variations du pool global de MOD caractérisé par les concentrations en carbone organique dissous (COD). Dans les zones tempérées, les événements météorologiques conduisent à des changements beaucoup plus brusques dans la frange littorale que dans l’océan, où les variations tendent à être plus progressives au cours de l'année. En outre, l'apport de nutriments et de polluants dans les zones côtières est fortement influencé par l'activité anthropogénique et ces entrées ne suivent pas nécessairement de tendances saisonnières nettes. Dans la présente étude qui effectue un premier bilan de la distribution et du devenir de la CDOM/FDOM aux stations d'observation à long terme du laboratoire Arago (stations côtière SOLA et hauturière MOLA) à partir respectivement d'un suivi hebdomadaire et mensuel, nous nous sommes attachés à extraire un signal cohérent et une variabilité claire des sources des différentes fractions de la MOD entre février 2013 et avril 2014 ceci, de manière à mieux comprendre les rôles respectifs des facteurs biotiques et abiotiques. Nos observations ont ensuite pu être replacées dans un contexte synoptique d'évolution climatologique des écosystèmes méditerranéens
Chromophoric dissolved organic matter (CDOM) is a major fraction of dissolved organic matter (DOM). CDOM absorbs light over a broad range of ultraviolet (UV-R) and visible wavelengths. A small fraction of CDOM can emit fluorescence when excited by ultraviolet radiation; so called fluorescent dissolved organic matter (FDOM). CDOM plays a key role in regulating light penetration into the ocean, absorbing high-energy electromagnetic spectrum (visible and ultraviolet light) waves. On one hand, it protects aquatic organisms of potential photo-damage; in the other hand it induces a negative effect by reducing light for photosynthesis. The optical properties of the CDOM are sensitive to biological (biotic) and physical (abiotic) processes and for this reason the colored matter can provide valuable information about the biogeochemical processes in aquatic environments. CDOM monitoring in Mediterranean coastal areas has shown different temporal trends, which go from weak to strong seasonality. Interestedly, these temporal trends were uncoupled with those of the total dissolved organic carbon. In temperate areas, episodic meteorological events can induce much more abrupt changes in the littoral than in the open sea, where changes tend to be more gradual along the year. In addition, the input of nutrients and pollutants in coastal areas is strongly influenced by the anthropogenic activity on land, and those inputs do not necessarily follow seasonal trends. In the present study, weekly and monthly samplings were performed to investigate the temporal variability in SOLA and MOLA stations, respectively. The fluctuation of different fractions of dissolved organic matter (DOM) was evaluated from February 2013 to April 2014 and referred to long time-frame databases of SOLA and MOLA stations. Inorganic nutrients and chlorophyll shown the classical seasonal patterns, with a winter period characterized by an enrichment of surface waters favoring the spring bloom, followed by a calm period that allows the summer stratification and the depletion of nutrients in the photic zone. The stratification extended until autumn winds and low temperatures eroded the thermocline. In contrast, colored DOM fractions did not follow a clear temporal trend. Interestingly, dissolved organic carbon (DOC) exhibited the highest variability in summer, when the rest of parameters showed minimum variations. To explain this mismatch we proposed a sequence of abiotic and biotic phenomena driving the DOC dynamics. In the suggested conceptual frame, DOC dynamics depended strongly on episodic meteorological events (winds, rains, etc.) along the year, except in summer, where the biological factors were more relevant. In order to better understand the influence of biological factors, we examined the temporal trends of phytoplankton composition in relation to those of the different colored DOM fractions. We found that both phytoplankton and CDOM were strongly influenced by abiotic factors such as the intrusions of fresh waters, the vertical mixing due to convection and the light exposure. However we did not find a correlation between any of the CDOM fractions and any of phytoplankton groups. In addition, we use the dust deposition database of ADEPT project (ICM-CSIC, Barcelona) to investigate the potential role of atmospheric deposition in the CDOM temporal variability, and also performed two dust addition experiments with natural plankton communities collected in the Catalan coast

L’étude de l’écologie des bactéries, du phytoplancton et du zooplancton est d’intérêt majeur puisque ces organismes constituent la base du réseau trophique. En milieux côtiers, ces communautés planctoniques sont soumises à des apports anthropiques susceptibles de modifier leur écologie. C’est dans cette problématique que se situe ce travail de thèse. Un suivi annuel (avec un pas d’échantillonnage bimensuel) ainsi que nycthéméral, des bactéries, du phytoplancton et du zooplancton a été effectué dans deux écosystèmes différemment influencés par les apports anthropiques, la Petite Rade et la Grande Rade de Toulon (France, Méditerranée occidentale). Durant le cycle annuel, les concentrations de cuivre, plomb et cadmium ont également été dosées dans l’eau, la matière particulaire en suspension, les bactéries, le phytoplancton et le zooplancton. Il en a résulté que l’écologie planctonique était principalement influencée par les facteurs météorologiques, les deux rades démontrant une écologie différente du fait de leur géomorphologie. La Petite Rade a notamment mis en évidence une densité planctonique supérieure et une diversité inférieure à celles de la Grande Rade. Concernant les métaux, l’étude in situ a permis de mettre en évidence des concentrations métalliques plus importantes dans la Petite Rade que dans la Grande Rade, quel que soit le compartiment étudié. Il a été également montré que certains facteurs tels que la densité, la composition taxonomique et le milieu dans lequel évoluent les communautés planctoniques, avaient une influence sur l’évolution des concentrations métalliques dans les communautés planctoniques. Les bactéries et le phytoplancton ont démontré des capacitésd’accumulation des métaux, en particulier pour le cuivre et le plomb, très importantes. En revanche, le zooplancton semble constituer une rupture dans la bioaccumulation des métaux dans le réseau trophique. Enfin, le rôle prépondérant de la matière particulaire en suspension dans le piégeage des métaux a été confirmé, démontrant de ce fait la nécessité de travailler sur des échantillons planctoniques purs pour avoir une bonne estimation des concentrations métalliques dans les différents compartiments planctoniques
Ecological studies of bacteria, phytoplankton and zooplankton are of major interest because these organisms constitute the food web basis. In coastal ecosystems, plankton communities are subjected to anthropogenic inputs which could influence their ecology. The framework of this study is plankton ecology and measurments of metal concentrations in different compartments of coastal ecosystems. An annual study (sampling twice a month) and a diel cycle were made in two neighbouring ecosystems differently affected by anthropogenic inputs, Little Bay and Large Bay of Toulon (France, north-west Mediterranean Sea), considering bacteria, phytoplankton and zooplankton communities. During the annual cycle, copper, lead and cadmium concentrations were measured in seawater, suspended particulate matter, bacteria, phytoplankton and zooplankton. Results showed that plankton ecology was principally influenced by meteorological conditions, both bays showing a different functioning because of their geomorphology. Plankton density was higher in Little Bay than in Large Bay, whereas diversity was higher in Large Bay than in Little Bay. Concerning metals, the in situ study showed metal concentrations higher in Little Bay than in Large Bay whatever the compartment studied. Some biological factors as density, taxonomic composition and the place where organisms live, showed an influence on the metal composition of plankton communities. Bacteria and phytoplankton showed great capacities to concentrate metals, in particular for copper and lead. In contrast, zooplankton constituted a break in the metal bioaccumulation along the food web. Finally, the important role of the suspended particulate matter as a metal trap was confirmed, showing the importance of working on pure plankton samples to have a good estimation of metal concentrations in the different plankton compartments

La famille des LAS (Alkylbenzène Sulfonate Linéaires) représente le groupe des tensioactifs synthétiques le plus utilisé à l’heure actuelle pour la fabrication des détergents utilisés dans les produits ménagers. Produits à plus d’un million de tonnes dans le monde, leur utilisation spécifique fait qu’ils sont rejetés avec les eaux usées dans les écosystèmes aquatiques depuis plus de 40 ans. Le devenir des LAS en milieu marin est très peu connu et le risque pour les organismes est considéré comme faible. Avant de pouvoir dresser une carte de la contamination des LAS en utilisant les méthodes de biosurveillance actuelles, il est important de savoir comment les organismes sentinelles accumulent cette famille de molécules. Cette thèse a pour objectif de caractériser en conditions contrôlées les capacités de bioaccumulation et d’élimination des LAS chez différents organismes représentatifs de la zone côtière de Méditerranée Nord Occidental. Les organismes choisis appartiennent à différents niveaux trophiques : 5 espèces de microalgue, la moule de Méditerranée Mytilus galloprovincialis et la daurade royale Sparus aurata. Les résultats montrent une accumulation des LAS par tous les organismes exposés à des concentrations naturellement mesurées dans l’environnement (< 10 µg l-1). Cette accumulation varie en fonction des conditions biotiques (poids ou état physiologique des organismes) et abiotiques (température, saison ou concentration d’exposition). Les LAS sont accumulés dans les organes de manière hétérogène. La masse viscérale et la vésicule biliaire sont les organes qui concentrent le plus les LAS. Quelque soit la voie de contamination, les LAS sont peu retenus et rapidement éliminés lorsque les organismes sont placés dans des conditions normales
LAS (Linear alkylbenzene Sulfonate) represent the group of synthetic surfactants that is most wide spread in detergent formulation and is used in most household (cleaning?) products. With more than one million tonnes produced annually, surfactants are largely disposed of in waste water and have been discharged into the aquatic environment with effluent for over 40 years. The fate of LAS in the marine environment is not well understood and the risk for organisms is thought to be negligible. Before drawing a contamination map of Mediterranean coasts by using existing biomonitoring programs, it is necessary to understand how marine species deal with LAS. This focus of this thesis is on characterising LAS bioaccumulation and elimination kinetics under controlled laboratory conditions, for organisms representative of the North-Occidental Mediterranean coast. Tested species come from different trophic levels: 5 species of microalgae, the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis and the sea bream Sparus aurata. Results show LAS accumulation in all organisms exposed to natural concentration observed in the environment (< 10 µg l-1). Accumulation varies according to biotic (weight or physiological stat of organisms) and abiotic (temperature or exposure concentration). LAS are accumulated heterogeneously in organs and mainly in visceral mass or gall bladder. Whatever the contamination pathway (food or waterborne exposure) elimination from the body is fast when animals are placed in normal conditions

La surexploitation des prédateurs de haut niveau trophique (HTLP) peut déclencher des cascades trophiques qui souvent conduisent à une simplification des réseaux trophiques marins en réduisant leur résistance aux impacts humains. Les aires marines protégées (AMP) peuvent favoriser des augmentations d’abondance et biomasse des HTLP, mais la complète restauration des interactions trophiques, lorsque cela est possible, nécessite des délais importants. Cette thèse vise à proposer des outils intégrés de gestion pour évaluer le retour des HTLP et la restauration des interactions trophiques dans les AMP méditerranéennes, et à évaluer l’efficacité de ces outils pour estimer les impacts de la pêche sur les HTLP et le réseau trophique associé. Deux approches souvent éloignées ont été combinées : les suivis de terrain et la modélisation des réseaux trophiques. Pour échantillonner la communauté de poissons, nous avons proposé d'améliorer la technique traditionnelle de recensement visuel sous-marin en recourant à des transects de taille variable, adaptée à la mobilité des poissons. Cette méthode a alors permis d'augmenter la précision des estimations de densité et de biomasse des HTLP dans les trois AMP méditerranéennes suivies. Ensuite, nous avons évalué l'apport de la modélisation trophique avec les approches EwE et EcoTroph comme outil de gestion écosystémique pour les AMP méditerranéennes. Une structure standard de modèle a été proposée comme étant le meilleur compromis entre la complexité du modèle, la faisabilité de sa construction et la fiabilité de ses sorties
The overexploitation of high trophic level predators (HTLP) may trigger trophic cascades, often leading to a simplification of marine food-webs and reducing their resilience to human impacts. Marine protected areas (MPAs) can foster increases of HTLP abundance and biomass, but long time frames are needed to observe a recovery, when possible, of lost trophic interactions. This PhD aimed to propose integrated management-tools to monitor HTLP recovery and the restoration of trophic interactions in Mediterranean MPAs, and to evaluate the effectiveness of these tools at assessing fishing impacts upon HTLP and the associated food-web. Two often distant approaches were combined: field monitoring and food-web modelling. First, to survey the fish assemblage, we proposed to improve the traditional underwater visual census technique of one size-transects with variable size transects adapted to fish mobility. This improvement increased the accuracy of density and biomass estimates of HTLP at three Mediterranean MPAs. We then evaluated the potential of food-web modelling with the Ecopath with Ecosim and Ecotroph approach as a tool to inform ecosystem-based management in Mediterranean MPAs. We proposed a standard model structure as the best compromise between model complexity, feasibility of model construction in terms of data collection, and reliability of model outputs. Key functional groups for which local accurate biomass data should be collected in priority in order to get reliable model outputs were identified

Ce travail de recherche intitulé "Le milieu marin méditerranéen : usages, conflits et représentations. Le cas du golfe de Marseille (début XVIIIe-début XXe siècles)" s'attache à reconstituer l'ensemble des relations tissées entre les sociétés littorales et le milieu marin dans le golfe de Marseille. Il aborde ainsi la mutation dse procédés de pêche sur la longue durée. L'analyse de ces ruptures techniques englobe celle des communautés qui les ont mises en oeuvre, en particulier celle des Catalans, mais aussi le discours des autorités locales ou nationales face aux conflits provoqués par la déstabilisation de la pêche provençale aux XVIIIe et XIXe siècle. L'approche scientifque du milieu (naissance de l'océanographie, cabinets de curiosités, mesure de la pollution et du dépeuplement du golfe, politiques et rationalisation des pêches) est le deuxième thème abordé dans cette étude. Une réflexion sur l'importance de la faune marine pour les populations locales est enfin développée, s'appuyant sur l'étude des pratiques alimentaires, sur la place des loisirs liés à la mer (pêche à pied et plaisance, et sur les représentations collectives de quelques espèces animales. Ce dernier axe de réflexion s'appuie en particulier sur une étude de la macrofaune (phoques, marsouins et dauphins) mais aussi sur l'exeple d'espèces moins visibles, comme les coquillages et les vers marins.

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

Un des enjeux majeurs en écologie est de comprendre les effets du changement climatique sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. En milieu marin, la surexploitation des ressources par l'homme est un autre facteur de forçage sur les assemblages d'espèces. La thèse propose, par une approche multi-composantes de la biodiversité, de projeter les modifications attendues sur la structure des assemblages de poissons côtiers méditerranéens soumis au changement climatique mais aussi aux différentes pressions de pêche. L'originalité de ce travail est de considérer la dynamique de la structure en taille, de la diversité des espèces mais aussi des lignées (diversité phylogénétique), des traits fonctionnels (diversité fonctionnelle) et des interactions (diversité des liens trophiques) des assemblages de poissons à différentes échelles au sein du bassin méditerranéen, ces trois dernières composantes étant largement ignorées dans les projections face au changement climatique alors qu'elles sont essentielles pour le viabilité des écosystèmes et des services associés au delà du simple nombre d'espèces.Nous avons donc projeté les futures aires de répartition des poissons côtiers méditerranéens grâce à l’implémentation d’un nouveau modèle climatique (NEMOMED8) et de modèles de niche basés sur les enveloppes bioclimatiques. Les projections des aires de distribution des poissons côtiers méditerranéens mettent en évidence que pour la fin du siècle (i) 54 espèces devraient perdre leur niche climatique, (ii) la richesse en espèces pourrait diminuer sur 70,4% du plateau continental, en particulier en Méditerranée occidentale et en mer Égée, et (iii) la taille maximale moyenne des assemblages de poissons pourrait augmenter dans 74,8% des cellules du plateau continental. Les espèces de petite taille non ciblées par la pêche pourraient être les espèces les plus menacées par le changement climatique alors que les espèces de grande taille seraient les plus vulnérables face à l'effort de pêche. Nos projections, au niveau de l’ensemble de la Méditerranée, suggérent l'érosion importante de quelques lignées comme la famille des gobidae. Même si l'érosion de PD et de FD est en partie liée à la perte de richesse spécifique (moins d'espèces moins de lignées ou de fonctions), nous avons établi, notamment dans le bassin ouest, que les assemblages de poissons perdraient plus de diversité phylogénétique et fonctionnelle que prévu simplement suite à l’érosion de la richesse spécifique.Pour appréhender les effets du changement climatique sur la structure du réseau trophique nous avons mis en place une méthodologie basée sur la robustesse d'une relation entre la taille des proies et des prédateurs. Nous avons pu ainsi mettre en évidence les modifications potentielles des réseaux trophiques au sein des assemblages de poissons face au changement global pour l’ensemble du plateau continental méditerranéen. Nous avons constaté qu'une partie importante du plateau continental méditerranéen serait confrontée à une diminution du nombre de liens trophiques, de la vulnérabilité (nombre de prédateurs par proie) et de généralité (nombre de proies par prédateur) moyennes des espèces, tandis que la connectance et le niveau trophique dans les assemblages de poissons pourraient augmenter d'ici la fin du XXIème siècle.Au-delà des modifications de richesse spécifique, les assemblages de poissons méditerranéens côtiers pourraient être modifiés dans les fonctions qu’ils jouent au sein de l’écosystème, dans leur histoire évolutive ainsi que dans les interactions structurant les réseaux trophiques. La thèse est donc une ouverture vers la biogéographie du fonctionnement des écosystèmes à partir de modèles parcimonieux et hybrides permettant d'intégrer différentes composantes de la biodiversité, l'océanographie physique, et le niveau d'exploitation des ressources pour inférer le devenir des systèmes marins côtiers face aux pressions multiples qui s'y exercent déjà
One of the main goals in ecology is to understand the effects of climate change on biodiversity and ecosystem functioning. In marine environments the overexploitation of resources by human activities is another forcing factor on species assemblages. This PhD thesis suggested, within a multicomponentsbiodiversity approach, to project expected changes in the structure of Mediterranean coastal fish assemblages under climate change but also under different fishing pressures. The originality of this work is to consider the dynamics of size structure, diversity of species, but also lineages (phylogenetic diversity), functional traits (functional diversity) and interactions (diversity of trophic links) in fish assemblages at different scales within the Mediterranean basin, the latter three components being largely ignored in climate change projections whereas they are essential for maintaining the viability of ecosystems and associated services beyond the simple number of species. We therefore projected future geographic ranges of Mediterranean coastal fish through theimplementation of a new climate model (NEMOMED8) and based on bioclimatic envelopes models. Projected range shifts of Mediterranean coastal fish show that for the end of the century (i) 54 species would lose their climatic niche, (ii) species richness may decline on 70.4% of the continental shelf, particularly in the Western Mediterranean basin and in the Aegean Sea, and (iii) the average maximum size of fish assemblages would increase on 74.8% of the continental shelf. The small species, not targeted by fishing activities, would be the species most threatened by climate change, while larger species are most vulnerable to fishing effort.Our projections at the whole Mediterranean scale show a decrease of 13.6% for the phylogenetic diversity (PD) of coastal fish and 12.6% for their functional diversity (FD) by the end of this century and suggest a significant erosion of some lineages like the gobidae family. While erosion of PD and FD is partly due to the loss of species richness (fewer species implies less lineage and functions) we obseved, especially in the western basin, that the fish assemblages would loss more phylogenetic and functional diversity than expected simply due to the erosion of species richness. These two components, were largely ignored in conservation of marine species assemblages and appear to be strongly impacted by global change.To understand the effects of climate change on food web structure we developed a new methodology based on the robust relationship between the size of preys and predators. We were able to highlight potential changes in food webs of fish assemblages under climate change for the Mediterranean continental shelf. We found that a significant portion of the Mediterranean continental shelf would face a reduction in the number of trophic links, vulnerability (number of predators per prey) and generality (number of preys per predator) of species on average, while connectance and trophic level within fish assemblages would increase by the end of the XXIth century.Beyond changes in species richness, the Mediterranean coastal fish assemblages may be modified, in the functions that they play in ecosystem, in the amount evolutionary history they support, as well as in their interactions structuring food webs. This PhD thesis paves the way towards the biogeography of ecosystem functioning using parsimonious and hybrid models to integrate different components of biodiversity, physical oceanography, and the level of exploitation of ressouces to infer the futur of marine systems cfunctioning facing multiple pressures that are already there

Dans le but d'etudier la structure, le determinisme et la dynamique du phytobenthos photophile infralittoral de corse, nous avons realise l'etude phytosociologique des communautes algales et l'analyse du comportement trophique des principaux herbivores. Pour la seconde partie, les observations ont ete etendues a l'herbier de posidonia oceanica (l. ) delile et a d'autres regions de mediterranee (port-cros et bouches-du-rhone)

La répétitivité de l’Eastern Mediterranean Transient et le changement climatique affecte les écosystèmes marins du Levantin. La compréhension des réponses du zooplancton à ces variations est donc d’une importance majeure pour les services écosystèmiques. Ce travail est le premier à étudier la variabilité saisonnière et interannuelle et les spectres de taille du zooplancton en relation avec l’environnement au point B2 (N34º14.856 ; E35º36.067, Liban Nord). Dans ce contexte, une série temporelle unique de 14 ans a été effectuée avec un filet de 52 µm et analysée à l’aide d’un système d’imagerie semi-automatique, le Zooscan, pour détecter un changement dans le système pélagique. Les résultats ont montré que la biomasse maximale du zooplancton a été couplée au bloom phytoplanctonique printanier. Alors qu’une abondance maximale de petits organismes a été observée en été suggérant une période de recrutement des organismes. Suite à l’EMT-like en 2005, la salinité a augmenté dans la zone d’étude et tout le bassin. L’abondance et la biomasse du zooplancton ont augmenté subitement, lié à une augmentation probable de la production du phytoplancton cependant masquée par un possible contrôle de type "top down". L’enrichissement de la couche de surface en nutriments anthropiques a mené à des périodes ponctuels plus ou moins productives. La structure en taille du zooplancton a varié en fonction des facteurs hydrologiques. L’analyse des pentes a présenté une variabilité interannuelle liée aux abondances du zooplancton. Tandis que les formes ont montré une domination des individus de grandes tailles en hiver et au printemps. Cette mesure automatique peut être utilisée comme proxy de changement dans l’écosystème pélagique
The occurring of the cyclic Eastern Mediterranean Transient and the climatic change have effects on the Levantine marine ecosystem. Understanding the response of zooplankton to such variations is of importance for ecosystem services. This thesis represents a pioneer study in enlightening the seasonality and the interannuality, as well as the spectra size of the zooplankton at a fix point B2 (N34º14.856; E35º36.067, North Lebanon). In this context, a 14 years unique time-series was conducted by a 52 µm mesh size net and analyzed with a powerful synthetic index, the Zooscan to monitor changes in the pelagic system. The results found that the maximum zooplankton biomass was coupled to the phytoplankton spring bloom, whereas abundances increased in the summer possibly due to the recruitment. Following the EMT-like in 2005, the salinity increased in the study area and the whole basin. Zooplankton abundance and biomass increased abruptly possibly related to the enhanced primary production which is hidden by the "top down" control by zooplankton. Moreover, the nutrients enrichment of anthropogenic origin at the sea surface characterized the site by more or less productive occasional periods. The zooplankton size structure has also changed along the period depending on the hydrological factors. The spectral slope analysis showed an interannual variability according to the abundances. While the spectra shape analysis displayed a domination of big size individuals during winter and spring seasons. This automatic measurement highlighted the efficiency of detecting changes in zooplankton that can be related to broader ecosystem perturbation

La répétitivité de l’Eastern Mediterranean Transient et le changement climatique affecte les écosystèmes marins du Levantin. La compréhension des réponses du zooplancton à ces variations est donc d’une importance majeure pour les services écosystèmiques. Ce travail est le premier à étudier la variabilité saisonnière et interannuelle et les spectres de taille du zooplancton en relation avec l’environnement au point B2 (N34º14.856 ; E35º36.067, Liban Nord). Dans ce contexte, une série temporelle unique de 14 ans a été effectuée avec un filet de 52 µm et analysée à l’aide d’un système d’imagerie semi-automatique, le Zooscan, pour détecter un changement dans le système pélagique. Les résultats ont montré que la biomasse maximale du zooplancton a été couplée au bloom phytoplanctonique printanier. Alors qu’une abondance maximale de petits organismes a été observée en été suggérant une période de recrutement des organismes. Suite à l’EMT-like en 2005, la salinité a augmenté dans la zone d’étude et tout le bassin. L’abondance et la biomasse du zooplancton ont augmenté subitement, lié à une augmentation probable de la production du phytoplancton cependant masquée par un possible contrôle de type "top down". L’enrichissement de la couche de surface en nutriments anthropiques a mené à des périodes ponctuels plus ou moins productives. La structure en taille du zooplancton a varié en fonction des facteurs hydrologiques. L’analyse des pentes a présenté une variabilité interannuelle liée aux abondances du zooplancton. Tandis que les formes ont montré une domination des individus de grandes tailles en hiver et au printemps. Cette mesure automatique peut être utilisée comme proxy de changement dans l’écosystème pélagique
The occurring of the cyclic Eastern Mediterranean Transient and the climatic change have effects on the Levantine marine ecosystem. Understanding the response of zooplankton to such variations is of importance for ecosystem services. This thesis represents a pioneer study in enlightening the seasonality and the interannuality, as well as the spectra size of the zooplankton at a fix point B2 (N34º14.856; E35º36.067, North Lebanon). In this context, a 14 years unique time-series was conducted by a 52 µm mesh size net and analyzed with a powerful synthetic index, the Zooscan to monitor changes in the pelagic system. The results found that the maximum zooplankton biomass was coupled to the phytoplankton spring bloom, whereas abundances increased in the summer possibly due to the recruitment. Following the EMT-like in 2005, the salinity increased in the study area and the whole basin. Zooplankton abundance and biomass increased abruptly possibly related to the enhanced primary production which is hidden by the "top down" control by zooplankton. Moreover, the nutrients enrichment of anthropogenic origin at the sea surface characterized the site by more or less productive occasional periods. The zooplankton size structure has also changed along the period depending on the hydrological factors. The spectral slope analysis showed an interannual variability according to the abundances. While the spectra shape analysis displayed a domination of big size individuals during winter and spring seasons. This automatic measurement highlighted the efficiency of detecting changes in zooplankton that can be related to broader ecosystem perturbation

Cette thèse a pour objectif d’identifier les trajectoires plurimillénaires des écosystèmes de Corse à basse et moyenne altitude sous la triple influence des forçages climatiques, eustatiques et anthropiques à travers l’étude des assemblages d’insectes fossiles et des données paléobotaniques disponibles ou nouvellement acquises. Cette approche multidisciplinaire a été appliquée sur trois séquences sédimentaires prélevées à l’étang du Greco sur l’île Cavallo, au marais de Cannuta et à la tourbière de Bagliettu.Les résultats obtenus révèlent des changements majeurs dans la structuration du couvert végétal. Des signes d’ouverture du paysage apparaissent sur Cavallo et à Cannuta dès 5500-5000 cal. BP. Ils coïncident avec des indices d’activités des sociétés insulaires, lesquelles s’intensifient après 3000 cal. BP et plus particulièrement depuis 1000 ans à Bagliettu. Notre étude suggère que la sensibilité et la réponse des zones humides littorales face à la remontée relative du niveau marin dépend du contexte géomorphologique. Sur l’île Cavallo où le relief est faible, la transgression marine induit une augmentation de la salinité dans l’étang du Greco vers 3700 cal. BP, qui provoque une chute irréversible de la diversité des coléoptères aquatiques et hygrophiles. Au marais de Cannuta, où l’érosion des versants a favorisé la progradation de la plaine alluviale, notre étude montre une diminution de l’influence marine après 5000 cal. BP et une diversification de cette même entomofaune à partir de 1200 cal. BP. À Bagliettu, nous avons démontré l’importance des changements hydro-morphologiques des rivières dans la dynamique des écosystèmes tourbeux attenants et de leur entomofaune
This thesis aims to define the multi-millennial trajectories of Corsican ecosystems under the climatic, eustatic and anthropic factors via the study of fossil insect assemblages and previous or new palaeobotanical data. This multidisciplinary approach was carried out at low and middle elevation on three sedimentary archives from the Greco pond on Cavallo Island, the Cannuta marsh and the Bagliettu peat-bog. The results reveal major changes in the structure of the vegetation cover over the last 7000 years. Signs of more open landscapes occurred on Cavallo and in Cannuta from 5500-5000 cal. BP. They coincide with bio-markers of insular societies activities, which increased from 3000 cal. BP onward and more particularly during the last 1000 years at Bagliettu.This study also suggests that the sensitivity and the response of coastal wetlands to the relative sea-level rise depend on the geomorphological context. On the low-lying Cavallo Island, marine transgression induced an increase of salt conditions in the Greco pond from 3700 cal. BP, which in turn, caused an irreversible loss of aquatic and hygrophilous beetle diversity. In Cannuta marsh, erosion on catchment slopes favoured the progradation of the coastal floodplain and the results reveal a progressive decrease of the marine influence from 5000 cal. BP as well as a diversification of this entomofauna over the last 1200 years. In Bagliettu, the results show how hydro-morphological changes of the rivers impact the dynamics of adjacent peaty ecosystems and beetle diversity