Dissertations / Theses on the topic 'Lagune Méditerranéennes'

A l’interface entre le continent et la mer, les lagunes côtières méditerranéennes sont vulnérables aux apports excessifs de nutriments issus des activités anthropiques, causant des phénomènes d’eutrophisation. Malgré les mesures de gestions mises en place sur les bassins versants, certaines lagunes telles que la lagune de l’Or restent en mauvais état, ce qui met en évidence la nécessité d’améliorer nos connaissances sur le fonctionnement du continuum terre-mer, en y intégrant les apports par les eaux souterraines, peu étudiés jusqu’à présent. Ces travaux de thèse ont donc cherché à compléter les connaissances concernant les deux processus d’apport issus des eaux souterraines : 1) les apports d’eaux souterraines continentales, qui constituent une source exogène de nutriments issus des aquifères et 2) les apports issus de la recirculation de l’eau interstitielle des sédiments, qui remobilisent des nutriments au sein de la lagune. Les investigations se sont concentrées sur la lagune de l’Or. Les travaux sur le bassin versant ont permis de comprendre les interactions entre l’aquifère et les eaux de surface, ainsi que d’estimer la part des flux d’azote et de phosphore issue des eaux souterraines continentales et véhiculée à la lagune à travers les cours d’eau. Au sein de la lagune, les résultats des expérimentations in situ, couplant des mesures de profil de température dans les sédiments et de flux biogéochimiques à l’interface eau/sédiment, indiquent que les processus de recirculation de l’eau interstitielle sont faibles dans ce contexte de mauvais état. Enfin, sur la base de ces travaux et d’une synthèse des connaissances acquises par ailleurs, un bilan de nutriments à l’échelle de la lagune de l’Or a été proposé et a permis de préciser le fonctionnement écologique complexe de cette lagune. Ces travaux de thèse ont contribué à améliorer notre compréhension des processus d’apport en nutriments sur le continuum terre-mer et permettront aux gestionnaires des milieux de prioriser les actions à mener dans un objectif d’atteinte du bon état écologique des lagunes méditerranéennes
At the interface between the continent and the sea, Mediterranean lagoons are vulnerable to excessive nutrient inputs from anthropogenic activities, causing eutrophication of the water bodies. Even management actions have been implemented on the watershed to reduce nutrient fluxes to the coastal zone, some lagoons remain in a bad ecological status according to the Water Frame Directive, highlighting the need for improving our understanding of the land-sea continuum. On the Mediterranean coast, little is known on groundwater inputs, their associated nutrient fluxes and their impact on lagoons in a bad ecological status. The aim of this PhD thesis was to improve our understanding of two main hydrological processes associated with groundwater: 1) continental groundwater inputs, as a new nutrient source to the lagoon from the adjacent aquifers and 2) pore water recirculation, driving nutrient from sediments to the water column through advective water flow, as a regenerated nutrient source. Or lagoon, whose bad ecological status has not improved over the last decade despite management actions, was chosen as a study site. Investigations the watershed revealed that important loads of nitrogen, originating from continental groundwater, was discharged to the lagoon through the streams. Experiments on lagoon sediments suggested that the muddy characteristics of Or lagoon induced low pore water recirculation fluxes. Hence, the majority of groundwater inputs to Or lagoon occurs through the streams from the continental aquifer. An annual nutrient budget enabled to conclude that given the importance of two main contributors (canalette and Rhône to Sète canal), groundwater inputs are not the major nutrient source to Or lagoon. The work carried out in this lagoon in a bad ecological status contributes to improving our understanding of nutrient fluxes on the land-sea continuum, in order to prioritize actions to be implemented to reach a good ecological status on Mediterranean lagoons

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

Les lagunes méditerranéennes hébergent de nombreux usages anthropiques dont la conchyliculture depuis le début du 20ème siècle. Importée en 1970, l’huître creuse, Crassostrea gigas, s’y est adaptée parfaitement et a permis un développement ostréicole important jusqu’en 2008, année d’apparition des surmortalités de naissain liées à l’émergence d’un variant du virus OsHv1. La raréfaction du naissain et la spéculation sur ce produit ont modifié régionalement les pratiques culturales et les modes d’approvisionnement en juvéniles, avec notamment la volonté de développer une activité locale de captage. Mais le cycle de reproduction de l’espèce et le recrutement de juvéniles étaient mal connus en milieu lagunaire. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de caractériser la variabilité de la reproduction et du recrutement de l’huître creuse en lagune méditerranéenne. La configuration lagunaire offre des atouts de productivité pour le cheptel de géniteurs et de connectivité hydrodynamique pour les larves. Cependant, il apparaît que le fonctionnement écologique du système à la base de la production primaire joue un rôle essentiel sur les apports trophiques pour le succès de la reproduction des huîtres. Ce travail s’inscrit, en outre, dans le contexte d’un écosystème en voie de restauration écologique entamant un processus d’oligotrophisation dont nous décrivons les premiers effets sur le cycle de reproduction de l’huître
The Mediterranean lagoons host many anthropogenic uses including shellfish aquaculture since the beginning of the 20th century. Imported in 1970, the cupped oyster, Crassostrea gigas, has adapted perfectly and has allowed an important development of oyster’s industry until 2008, the year of occurrence of spat outbreak related to the emergence of an Ostreid Herpes-virus µvar. The scarcity of spat and the speculation on this product changed regionally cultural practices and the supply of juveniles, with in particular the wish of developing a local activity of spat collection. However the cycle of reproduction of the species and the recruitment of juveniles were poorly known in lagoon environments. In this context, the objective of this thesis is to characterize the variability of the reproduction and the recruitment of the cupped oyster in Mediterranean lagoon. The lagoon configuration offers the advantages of productivity for the broodstock and hydrodynamic connectivity for the larvae. However, it appears that the ecological functioning of the system at the base of the primary production plays an essential role on the trophic resources for the success of oyster reproduction. This work takes place in the context of the ecological restoration under oligotrophication, which first effects we describe on the oyster's reproductive cycle

Situées à l'interface entre terre et mer, les lagunes présentent une grande diversité de conditions hydrologiques et géomorphologiques fort intéressantes pour étudier la dynamique picoplanctonique. Au sein de 24 lagunes, le picoplancton autotrophe est composé de cyanobactéries (CYAN) riches en phycoérythrine, riches en phycocyanine et de picoeucaryotes (PEUK). La salinité, la turbidité et la charge nutritive sont les principaux facteurs déterminant leur dominance et leurs variations d'abondance. La plupart des lagunes présentent un mode de fonctionnement en flux tendu où les apports nutritifs continus provenant des rejets de station d'épuration sont absorbés par les efflorescences massives de picoeucaryotes. Le développement du nanophytoplancton (NANO) est limité aux lagunes sous l'influence directe d'apports fluviaux entraînant des apports élevés de nutriments. La différence de taille entre CYAN, PEUK et NANO influe sur leurs capacités d'acquisition des nutriments et de croissance déterminant leur distribution le long du gradient d'eutrophisation
Located at the land-sea interface, coastal lagoons exhibit a large variety of hydrological and geomorphological conditions, particularly interesting to study the picophytoplankton dynamics. Among 24 lagoons, the autotroph picoplankton is represented by phycoerythrin-rich cyanobacteria (CYAN), phycocyanin-rich cyanobacteria and picoeukaryotes (PEUK). Salinity, turbidity and nutrient load are the main factors determining the dominance and variations in abundance of the three picoplanktonic components. Most lagoons exhibit a steady-state regime where continuous nutrient supplies, mainly coming from sewage treatment plants, are instantly absorbed by massive picoeukaryote blooms. Nanophytoplankton (NANO) development is limited to lagoons under the direct influence of river inputs leading to high nutrient pulses. The size difference between CYAN, PEUK and NANO impacts on their nutrient acquisition and growth potentials determining their distribution along the eutrophication gradient

La thèse cherche à comprendre les significations socio-spatiales des dynamiques conflictuelles relatives à l'environnement en territoire lagunaire pour apprécier ses effets en termes de gouvernance environnementale. L'analyse porte sur les raisons et la genèse des oppositions d'acteurs à l'œuvre autour de la lagune de Bizerte (Tunisie) et de l’étang de Berre (Marseille). Mettre l’accent sur les conflits représente un enjeu pour la mise en place d’une gestion intégrée des zones humides. Ce sujet a été travaillé par d’autres chercheurs, cependant, il reste d’un intérêt majeur, d’une part, parce qu’il renforce la connaissance en la matière, et d’autre part, parce que le territoire étudié est original. La recherche pose plus particulièrement la question des éventuelles incidences que les conflits peuvent avoir sur les organisations et les institutions en place. L’action publique est-elle renouvelée suite à l’émergence ou à la régulation des conflits ? Ces questionnements se réfèrent à des enjeux de sociétés, actuels et majeurs, sur un territoire en mutation extrêmement rapide : la lagune de Bizerte, sur la rive Sud de la Méditerranée, dans un pays où le régime est en pleine transition. Cette recherche ouvre des perspectives dans l'étude du potentiel d'émergence de la démarche participative et de l'intégration sociale de la question environnementale sur des territoires littoraux, urbains ou ruraux
The dissertation seeks to recognize the socio-spatial meanings of dynamic conflicts related to the environment in the lagoon and to assess its effects in terms of environmental governance as well. The analysis concentrates on the reasons and the genesis of the actors’ oppositions at work around the lagoon of Bizerte (Tunisia) and the pond of Berre (Marseille). Putting the light on these conflicts represents an issue for the integrated wetland management. This topic has been tackled on by other researchers. However, it remains a major interest due to the knowledge and the originality of the territory. Particularly, the thesis raises the question of the potential impacts that conflicts can have on organizations and institutions in place. In fact, is it possible that public action will be renewed to follow the emergence or conflicts regulation? This question is tied to the challenges of the current and major companies and to an extreme rapidity of territory changing: Bizerte’s lagoon is situated on the southern shore of the Mediterranean and in a country where the regime is in continuous transition. This research covers the ground to study the potential emergence of the participative approach and the social integration of environmental issues in coastal, urban and rural territory

Les efflorescences phytoplanctoniques nuisibles et/ou toxiques impactent depuis très longtemps les écosystèmes marins du monde entier. Ces développements massifs ont un effet néfaste sur les écosystèmes et leur exploitation. Les lagunes du Languedoc-Roussillon sont touchées depuis plusieurs décennies. En plus des risques sanitaires récurrents dus aux genres Dinophysis (toxines DSP) et Alexandrium (toxines PSP), Vulcanodinium rugosum a été identifiée en 2011 dans la lagune d’Ingril. Cette nouvelle espèce est productrice de pinnatoxines (neurotoxines). A travers ces travaux de thèse, la biologie de cette nouvelle espèce (cycle de vie, condition de croissance, production de toxines), ses capacités de contamination des mollusques et sa distribution géographique dans les lagunes limitrophes ont été étudiées sur des cultures au laboratoire et via des suivis environnementaux.Les résultats de cette étude ont mis en évidence le caractère thermophile et euryhalin de cette microalgue (croissance optimale à 25°C et à une salinité de 40 ) avec des plages de croissance comprises entre 20 et 30°C. Sa capacité à croître sur une source azotée organique (urée) a été observée in vitro. Son expansion à des lagunes du Languedoc-Roussillon autre que l’étang d’Ingril, a été confirmée par la mise en évidence de la contamination des moules par la pinnatoxine G. La survie de ce dinoflagellé dans le tractus digestif des moules et des huîtres prouve que le transfert de coquillages est une source de contamination potentielle des écosystèmes non impactés par cette espèce toxique.Le cycle de vie de V. rugosum n’a pu être élucidé que partiellement, le kyste de résistance n’ayant pas été identifié formellement. Les kystes temporaires apparaissent comme des stades très importants à prendre en considération en raison de leur capacité à se diviser et de leur forte présence sur les macrophytes. Ces formes temporaires de résistance peuvent constituer une source de contamination non négligeable des mollusques dans la lagune de l’Ingril même lorsque les cellules végétatives de V. rugosum sont peu présentes dans la colonne d’eau. En raison des faibles densités de V. rugosum in situ et la difficulté de son identification sur des critères morphologique, sa surveillance dans le cadre du REPHY demeure difficile. Ainsi l’utilisation de systèmes d’échantillonnage passifs (SPATT) constitués de résines qui adsorbent les toxines dissoutes dans l’eau permettrait la détection précoce des toxines associées à ces espèces benthiques émergentes. Cette étude met en évidence la prolifération d’une espèce émergente thermophile qui pourrait avec d’autres et à la faveur de changements climatiques constituer des problèmes sanitaires et économiques importants dans les écosystèmes lagunaires vulnérables de la Méditerranée
Harmful and / or toxic phytoplankton blooms impact for a long time marine ecosystems worldwide. These massive developments have an adverse effect on ecosystems and their exploitation. The lagoons of the region Languedoc-Roussillon are affected for decades. In addition to recurring health risks from Dinophysis (DSP toxins) and Alexandrium (PSP toxins), Vulcanodinium rugosum was identified in 2011 in the lagoon Ingril. This new species product pinnatoxins (neurotoxins). Through this thesis work, the biology of this new species (life cycle, growth condition, toxin production), its shellfish contamination capacity and geographic distribution in neighboring lagoons were studied on cultures in the laboratory and via environmental monitoring.The results of this study have demonstrated its thermophilic and euryhaline features (optimum salinity and temperature of 25°C and 40 respectively) and its growth ranges between 20 and 30°C. Its ability to grow on an organic nitrogen source (urea) has been showed in vitro. Its expansion in other lagoons of Languedoc-Roussillon, was confirmed by the contamination of the mussels by the pinnatoxin G. The survival of this organism in the digestive tract of mussels and oysters proves that the transfer of shellfish is potentially a source of contamination of new ecosystems not yet affected by this toxic species.The life cycle of V. rugosum has not been fully described because the resistance cyst has not been formally identified. Temporary cysts appear as very important stages to be considered because of their ability to divide and their strong presence on macrophytes. These temporary forms of resistance may be a significant source of contamination of shellfish in the lagoon of the Ingril even when the vegetative cells of V. rugosum are weakly present in the water column. Because of the low densities of V. rugosum in situ and the difficulty of its identification on morphological criteria, the monitoring within the REPHY protocol remains difficult. Thus the use of passive sampling systems (Spatt) made with resins which adsorb toxins dissolved in water would make possible the early detection of toxins associated with these emerging benthic species. This study highlights the growth of an emerging thermophilic species that might with others and thanks to climate change provide important health and economic problems in vulnerable lagoon ecosystems of the Mediterranean

La thèse cherche à comprendre les significations socio-spatiales des dynamiques conflictuelles relatives à l'environnement en territoire lagunaire pour apprécier ses effets en termes de gouvernance environnementale. L'analyse porte sur les raisons et la genèse des oppositions d'acteurs à l'œuvre autour de la lagune de Bizerte (Tunisie) et de l’étang de Berre (Marseille). Mettre l’accent sur les conflits représente un enjeu pour la mise en place d’une gestion intégrée des zones humides. Ce sujet a été travaillé par d’autres chercheurs, cependant, il reste d’un intérêt majeur, d’une part, parce qu’il renforce la connaissance en la matière, et d’autre part, parce que le territoire étudié est original. La recherche pose plus particulièrement la question des éventuelles incidences que les conflits peuvent avoir sur les organisations et les institutions en place. L’action publique est-elle renouvelée suite à l’émergence ou à la régulation des conflits ? Ces questionnements se réfèrent à des enjeux de sociétés, actuels et majeurs, sur un territoire en mutation extrêmement rapide : la lagune de Bizerte, sur la rive Sud de la Méditerranée, dans un pays où le régime est en pleine transition. Cette recherche ouvre des perspectives dans l'étude du potentiel d'émergence de la démarche participative et de l'intégration sociale de la question environnementale sur des territoires littoraux, urbains ou ruraux
The dissertation seeks to recognize the socio-spatial meanings of dynamic conflicts related to the environment in the lagoon and to assess its effects in terms of environmental governance as well. The analysis concentrates on the reasons and the genesis of the actors’ oppositions at work around the lagoon of Bizerte (Tunisia) and the pond of Berre (Marseille). Putting the light on these conflicts represents an issue for the integrated wetland management. This topic has been tackled on by other researchers. However, it remains a major interest due to the knowledge and the originality of the territory. Particularly, the thesis raises the question of the potential impacts that conflicts can have on organizations and institutions in place. In fact, is it possible that public action will be renewed to follow the emergence or conflicts regulation? This question is tied to the challenges of the current and major companies and to an extreme rapidity of territory changing: Bizerte’s lagoon is situated on the southern shore of the Mediterranean and in a country where the regime is in continuous transition. This research covers the ground to study the potential emergence of the participative approach and the social integration of environmental issues in coastal, urban and rural territory

Ce travail a consiste en une etude de l'eutrophisation dans une lagune littorale mediterraneenne (etang de mejean-perols). Cette etude qui a ete plus specifiquement orientee sur les macroalgues, se decompose en 3 parties: (1) un suivi de divers parametres de milieu qui a notamment revele des teneurs dissoutes en nitrates, ammonium et phosphates pouvant etre elevees, surtout dans la principale zone d'arrivee des apports continentaux. Ces teneurs presentent des variations annuelles importantes, principalement en ete pendant lequel on observe une desorption de phosphore par le sediment et une consommation de l'azote par les macroalgues. Celles-ci sont essentiellement representees par gracilaria verrucosa (rhodophycee) et par des chlorophycees opportunistes (surtout ulva rigida). (2) l'absorption des sels nutritifs et l'activite photosynthetique de ces macroalgues ont ete mesurees en laboratoire. Les resultats semblent principalement montrer une adaptation des capacites d'absorption des ulves: pour le phosphate, l'absorption depend des teneurs internes en phospore, l'absorption des nitrates apparait lineaire sur toute la gamme testee au printemps et en ete. (3) un modele preliminaire est propose pour simuler la productivite des ulves in situ. Les simulations semblent montrer un role important de la lumiere et de la temperature sur le developpement spatial et temporel des ulves dans cette lagune pourtant de faible profondeur. En definitive, une absence de limitation des ulves par les sels nutritifs semble apparaitre dans cet etang fortement eutrophise mais cela reste a etudier plus avant

La prise de conscience des risques liés à la dégradation de la qualité des milieux lagunaires vis-à-vis de l’eutrophisation a abouti à la mise en œuvre d’actions de gestion visant à réduire les apports en nutriments. Certaines lagunes sont aujourd’hui en phase de restauration, avec une amélioration notable de la qualité de l’eau liée notamment à la réduction des biomasses phytoplanctoniques. En revanche, la réponse des macrophytes benthiques semble plus complexe et non linéaire. A travers une approche complémentaire basée sur l’analyse statistique des données d’observations acquises de 1998 à 2015 et sur des mesures in situ, cette thèse vise à identifier la dynamique temporelle et spatiale des macrophytes ainsi que leur rôle fonctionnel au cours du processus d'oligotrophisation. Au sein des lagunes méditerranéennes, la salinité et les teneurs en nutriments dans la colonne d'eau sont les principaux paramètres qui structurent la distribution des macrophytes benthiques. L’analyse statistique menée sur 21 lagunes polyhalines et euhalines a permis d'illustrer les premières étapes de restauration. La réduction des apports externes a conduit à un basculement rapide (3-4 ans) d’un système totalement dominé par le phytoplancton vers un système dominé par les macroalgues opportunistes et notamment les ulves. La réduction de la disponibilité en azote dans la colonne d'eau liée au développement des ulves favoriserait le développement des gracilaires (algue rouge) et des chaetomorphes (algue verte filamenteuse). Bien plus que la seule conséquence de la restauration, la présence d'espèces clés jouerait ainsi un rôle central dans la restauration en régulant les flux d'azote et de phosphore au sein du système et en créant les conditions favorables à l'apparition d'autres espèces plus pérennes. Bien que notre théorie décrive une tendance vers le retour des macrophytes pérennes pour les trajectoires de re-oligotrophisation, nous n’avons pas encore pu documenter ce retour dans les lagunes après une longue période d’absence. Ceci, montre l’importance de prendre en compte, entre autres, l’importance des sources internes d’éléments nutritifs et de la connectivité pour la recolonisation des angiospermes dans les lagunes
The growing awareness of the negative impacts of the degradation of the water quality in coastal lagoons because of eutrophication has resulted in public action aiming at the reduction of the nutrient loadings into these lagoons. Hence, some of these coastal lagoons are currently undergoing ecological restoration and have shown a clear improvement of their water quality linked to decreasing phytoplankton biomass in the last 10 years. However, the response of the benthic macrophytes appears more complex, particularly by showing non-linear behaviour. By using complementary approaches including statistical analyses of long-term observations (1998-2015) and in situ measurements, this thesis aims to describe the dynamics of the macrophytes in space and time and to study their functional role during the oligotrophication process. Salinity, depth and nutrient concentrations in the water column represent the main factors that statistically explain the distribution of the benthic macrophyte communities in Mediterranean coastal lagoons. The first steps of the ecological restoration in eutrophied polyhaline and euhaline lagoons has been inferred from the statistical analysis of time series in 21 coastal lagoons. The reduction of the external nutrient loading results in a rapid regime shift (3-4 years) from a phytoplankton-dominated system to a macroalgae-dominated system, with particularly Ulva species. The decreasing inorganic nitrogen concentrations due to uptake by Ulva spp. in the water column appears to facilitate the development of Gracillaria spp. (red algae) and Chaetomorpha spp. (green filamentous algae). While the appearance of these macroalgal species is the result of the ecological restoration, these species also play a central role in this process by regulating the biogeochemical element fluxes. This way these species create more favourable conditions for perennial species. Although for re-oligotrophication trajectories in coastal lagoons our theory describes a tendency towards the return of perennial species, so far, we have not been able to document their return after a long period of absence. This shows, that among other factors, the internal nutrient loading and ecological connectivity are important factors to take into account for the recolonization of angiosperms in coastal lagoons

L’évaluation et la prédiction des effets des contaminants organiques est un enjeu essentiel pour limiter la perte de biodiversité et le renforcement des capacités de gestion des écosystèmes. Une des premières étapes de cette étude a été de vérifier le potentiel de la méthode des isotopes stables appliquée à un milieu anthropisé. Dans ce but, deux études sur la perche Perca fluviatilis, élevée en conditions et sous alimentation contrôlées, ont été réalisées. La première a permis de montrer que le facteur de fractionnement varie selon le type d’aliment consommé, la seconde que les signatures isotopiques ne sont pas affectées par la présence d’un contaminant organique dans l’alimentation. La méthode des isotopes stables, appliquée à un réseau trophique de l’étang de Vaccarès (Camargue, France), a permis d’observer la bioamplification de certains contaminants organiques. Elle concerne des molécules de Kow variés et parfois inférieurs à 5 (ex. Les pesticides). Dans le but de prévenir l’apparition de pathologies associées, la validation de biomarqueurs in situ a aussi été envisagée. Même si, l’activité de l’AChE chez l’anguille varie avec le degré d’exposition aux hydrocarbures aromatiques polycycliques, les indicateurs biochimiques évalués ont montré l’incohérence du principe de « biomarqueur universel ». A ces principaux objectifs, s’ajoute la compréhension du rôle des rizières dans la contamination du réseau trophique de l’étang de Vaccarès et l’utilisation de bivalves filtreurs, Corbicula fluminea, dans la surveillance de la qualité du milieu
The evaluation and the prediction of the ecotoxicological impact of the organic contaminants constitute essential stages to halt the biodiversity loss and to reinforce the capacities in management of ecosystems. In a first time, this present study aimed to check the potency of the stable isotopes methodology applied to an anthropized environment. Following this objective, two studies using the perch Perca fluviatilis, raised and fed under controlled conditions, were carried out. The first study showed the variation of the fractionation factor when the diet changed, the second showed that a food contamination, with an organic, pollutant had no effect on the discrimination factor in liver, gills and muscle of perch. The method of the stable isotopes, applied to a food web in the Vaccarès lagoon (Camargue, South of the France), allowed to characterise of a biomagnification process of some organic contaminants. The latter occurred for molecules of different Kow and sometimes for Kow lower than 5 (e. G. Pesticides). In the aim of preventing the appearance of associated pathologies, the validation of in situ biomarkers was often considered. Even if, the activity of the AChE in eel varied with the degree of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons, the evaluated biochemical indicators showed the inconsistency of the principle of “universal biomarker”. Finally, to these main objectives, was added the understanding of the role played by rice fields in the contamination of a food web in the Vaccarès lagoon, and the use of bivalve filters, Corbicula fluminea, in the monitoring of the water quality

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

A l’interface entre les milieux marins et continentaux, les lagunes côtières sont des écosystèmes très diversifiés et figurent parmi les milieux les plus productifs. Leur confinement les rend particulièrement vulnérables aux apports nutritifs qu’elles tendent à concentrer. En Languedoc-Roussillon, les lagunes ont été profondément dégradées par les pressions anthropiques, en particulier le complexe des étangs palavasiens qui a souffert d’un enrichissement nutritif intensif provenant des effluents de la station de traitement des eaux de l’agglomération montpelliéraine. Cet enrichissement a engendré un gradient d’eutrophisation dans ces huit lagunes, de la méso- à l’hypertrophie, altérant profondément la structure des producteurs primaires vers une dominance du compartiment phytoplanctonique.Le phytoplancton témoigne d’une réponse rapide à la variabilité environnementale, et son importante diversité spécifique et fonctionnelle reflète une grande diversité de processus écologiques et de fonctionnement écosystémiques. Grâce à ces caractéristiques, ce compartiment a été largement utilisé comme un indicateur du fonctionnement des écosystèmes aquatiques.Depuis décembre 2005, les effluents responsables de l’eutrophisation des lagunes palavasiennes ont été déviés en mer Méditerranée. Cette mesure a réduit de 70 à 83 % les apports en phosphore et azote inorganiques aux lagunes, initiant un processus de restauration écologique. Cette thèse vise à mieux comprendre les processus de restauration des lagunes méditerranéennes au travers de l’étude des trajectoires d’évolution des communautés phytoplanctoniques.L’analyse de 14 ans de données de 2000 à 2013 a permis de montrer que la restauration des lagunes a entrainé une amélioration de la qualité de l’eau principalement liée à la réduction drastique de la biomasse phytoplanctonique. Cette réduction a illustré la chute des abondances de Diatomées (3-5 µm), qui étaient particulièrement favorisées par les apports nutritifs diffus provenant des effluents. L’analyse des trajectoires des communautés phytoplanctoniques depuis la réduction des apports a mis en évidence une modification de leur composition exprimée par une hausse des abondances des Algues vertes et des Dinophytes. Cette modification reflète le changement de l’origine et de la forme des nutriments disponibles induit par la re-oligotrophisation. Elle traduit l’importance des flux d’ammonium et de phosphates sédimentaires dans les lagunes en voie de restauration, pour lesquels les Algues vertes sont très compétitives, et l’importance des stocks de matière organique favorisant les espèces mixotrophes. Le picophytoplancton qui dominait exclusivement les communautés est aujourd’hui transitoirement remplacé par le nano- et le microphytoplancton au cours des efflorescences saisonnières. La variabilité saisonnière de la diversité taxonomique et fonctionnelle (taille cellulaire, régime trophique, croissance) des communautés phytoplanctoniques de deux lagunes du complexe des étangs palavasiens aux niveaux trophiques contrastés a été approfondie, et comparée à celle d’une lagune oligotrophe. Cette analyse a mis en évidence des particularités des communautés, témoignant de fonctionnements écologiques distincts principalement liés à la dégradation des lagunes par l’eutrophisation. Les résultats de cette thèse indiquent que les processus de restauration restent inachevés. La biomasse phytoplanctonique tend à ré-augmenter depuis 2012 en réponse à des conditions climatiques favorables. Le phytoplancton des lagunes palavasiennes réponds toujours fortement à un pulse nutritif, illustrant la vulnérabilité de ces lagunes vis-à-vis de l’enrichissement d’origine anthropique
Located at the interface between marine and continental systems, coastal lagoons are among the most diverse and productive ecosystems. These semi-enclosed ecosystems are very vulnerable to nutrient enrichment. In the Languedoc-Roussillon region, anthropogenic pressures have profoundly damaged the coastal lagoons, especially those belonging to the Palavasian complex close to Montpellier. The latter lagoons have been affected by high nutrient loadings from the sewage treatment plant of the Montpellier agglomeration. This resulted in a trophic gradient among the eight lagoons in the complex, from mesotrophy to hypertrophy, with altered primary producer communities by favoring the predominance of the phytoplankton compartment.The phytoplankton responds very fast to environmental variability. The high specific and functional diversity of the phytoplankton carries information regarding the different ecological processes and ecosystem functioning. Hence, phytoplankton has been widely used as an efficient indicator of aquatic ecosystems functioning.In December 2005, the effluents responsible of the eutrophication of the Palavasian lagoons were diverted into the Mediterranean Sea. This measure resulted in a reduction of the inorganic phosphorous and nitrogen loadings to the lagoons from 70 to 83 %, respectively, and initiated a process of ecological restoration. This thesis aimed to improve the understanding of the restoration process of Mediterranean coastal lagoons by studying phytoplankton communities’ trajectories.The analysis of a database comprising fourteen years of observations from 2000 to 2013 established that the restoration of coastal lagoons gave rise to an improvement of the water quality, linked to a drastic reduction of phytoplankton biomass. The time series showed a sharp drop of the Diatoms (3-5 µm), which before the diversion had been particularly enhanced by the nutrient inputs from the effluents. The analysis of phytoplankton trajectories since the nutrient inputs reduction showed a modification of phytoplankton community composition characterized by an increase of the abundances of Green algae and Dinophytes. This modification reflects the change of the origin and the form of available nutrients caused by the re-oligotrophication. It especially emphasizes the importance of benthic fluxes of phosphate and ammonium, for which Green algae are the most competitive. In addition, the benthic stocks of organic matter may represent a resource for mixotrophic species. Picophytoplankton, which was exclusively dominant in the Palavasian lagoons before the diversion, is now temporarily replaced by nano- and microphytoplankton during seasonal blooms. This is related to their specific strategies to acquire and use nutrients. The seasonal variability of taxonomic and functional phytoplankton diversity (cell size, trophic regime, growth) of two lagoons from the Palavasian complex with contrasted trophic status was studied in more detail, and compared to that of an oligotrophic lagoon. This study showed some particularities of the phytoplankton communities to fit to distinct ecosystem functioning, which can be linked to the degradation caused by eutrophication. The restoration is still unfinished today. The phytoplankton biomass increases since 2012 in response to suitable climatic conditions. The phytoplankton of the Palavasian lagoons still quickly responds to a nutrient pulse, highlighting the lagoon vulnerability to an anthropogenic nutrient input

L'utilisation d'un milieu de culture semi-gelose (2 g. 1#-#1d'agar), a faible concentration en substrats organiques (0,5 g. 1#-#1 de succinate de calcium), et carence en azote combine, nous a permis de denombrer la population bacterienne microaerophile heterotrophe diazotrophe-succinotrophe dans l'eau et dans les sediments lagunaires. Ce milieu de culture faiblemente gelose permet la creation d'un systeme vertical de gradients d'oxygene qui favorise le developpement des bacteries microaerophiles sous forme d'anneaux de croissance bien delimites, dans les differentes couches de la colonne d'agar selon leurs besoins en oxygene. La pression partielle d'oxygene dissous optimale pour la croissance microaerophile est situe entre 114 et 6 m. Les bacteries microaerophiles se developpent dans les microniches suboxiques. La formation de microniches suboxiques pourrait etre expliquee par les changements dans la concentration en oxygene en raison de l'activite de l'endofaune benthique. Les effectifs de bacteries microaerophiles les plus nombreux (moyenne 4,6x10#3cellules cm#-#3 de sediment), ont ete trouves a l'interface oxique/anoxique des sediments. Les 25 souches microaerophiles gram negatif isolees lors de cette etude ont montre la presence de catalase dans une atmosphere de 8 a 21% d'oxygene, et seulement 64% d'entre elles la presentent a 4% d'oxygene ou sous conditions anoxiques. Les acides amines aliphatiques, les sucres et le mannitol sont des substrats plus utilises a faibles concentrations d'oxygene (4 et 8%) que sous conditions aerobies et anaerobies. Deux souches ont ete remarquees par leur nature strictement microaerophile (bis6 et bk25) ; toutes les autres ont presente un metabolisme anaerobie facultatif et/ou microaerophile

Nous avons etudie l'effet d'une arrivee massive d'eau douce sur une communaute de gobies, constituee de gobius niger, pomatoschistus minutus et p. Microps, d'une lagune saumatre mediterraneenne, l'etang du vaccares. Trois points principaux ont ete abordes : - l'effet de cet evenement sur les parametres du milieu. Nos resultats montrent des modifications de nombreux parametres physico-chimiques dont certaines se sont maintenues durant notre suivi. Nous discutons des effets possibles directs et indirects de ces modifications sur le peuplement de poissons. - l'effet de cet evenement sur la communaute de gobies. Nous montrons la modification de la composition specifique de cette communaute, et discutons des parametres responsables de la disparition de g. Niger, des variations de captures de p. Minutus et de l'augmentation de celles de p. Microps. Les modifications observees dans la structure du peuplement et dans la croissance de p. Microps sont expliquees par un changement de sa strategie de reproduction. - l'effet de cet evenement sur les traits d'histoire de vie des trois especes. Nous montrons que p. Microps investit plus d'energie dans la reproduction apres les inondations, et ce malgre la presence d'un parasite intraclomique dont les effets sur la survie et l'effort reproducteur sont importants. Nous discutons egalement des differences observees dans les reactions de ces trois especes, et tentons de les expliquer par les differences de strategies et par leur tolerance aux variations des parametres environnementaux.

Les lagunes côtières Méditerranéennes constituent des zones de nourrissage pour les juvéniles de plusieurs espèces de poissons côtiers. C’est sur cet apport constant en juvéniles ainsi que sur les ressources trophiques du milieu que s’appuie l’aquaculture extensive dans la lagune Vassova (Préfecture de Kavala, Grèce). Afin d’optimiser la production piscicole, il apparaît important d’identifier les processus favorisant la survie et la croissance des jeunes poissons.Ce travail s’est focalisé sur une espèce communément exploitée dans les lagunes Méditerranéennes : le mulet sauteur Liza saliens (Mugilidae). Notre étude s’est attachée à identifier les ressources trophiques soutenant la croissance des juvéniles de L. saliens (15 - 50 mm, longueur totale / LT) et à préciser leur qualité nutritionnelle en termes d’apports en acides gras polyinsaturés (AGPI). Ainsi, pendant la période de colonisation de la lagune Vassova par L. saliens (Juin - Novembre), des prélèvements mensuels de poissons (juvéniles de L.saliens et principales espèces piscicoles sédentaires), de leurs proies potentielles, et des différentes sources de matière organique ont été effectués sur deux stations de la lagune. Une approche combinant l’analyse des biomarqueurs lipidiques, l’analyse isotopique et l’analyse des contenus stomacaux a été adoptée afin d’identifier les sources de carbone soutenant la croissance des jeunes L. saliens. Les analyses lipidiques ont également permis de suivre l’évolution de la composition en AG des lipides membranaires (lipides polaires : LP) et destockage (lipides neutres : LN) des juvéniles de L. saliens durant leur premiers mois de vie lagunaire. Enfin, en déterminant par GC-C-IR-MS la composition isotopique des AGPI assimilés par L. saliens, il a été possible d’identifier l’origine de ces composés essentiels. Nos résultats montrent qu’à leur arrivée dans la lagune, les juvéniles (~15 mm, LT) se nourrissent exclusivement d’organismes planctoniques. Lorsque les juvéniles atteignent les 20 mm (LT), ils passent progressivement vers une alimentation principalement basée sur des proies benthiques. Ce changement de régime alimentaire se traduit par une diminution importante des apports alimentaires en 22:6ω3. A cet égard, les résultats obtenus en GC-C-IRMS montrent que chez L. saliens cet AGPI a comme toute première origine, les microorganismes du compartiment planctonique. Il apparaît donc qu’au cours de leur transition du milieu planctonique marin vers le milieu benthique lagunaire, les juvéniles de L. saliens sont confrontés à une diminution de la qualité nutritionnelle. Néanmoins, le 22 :6ω3, mais également le 20:4ω6 semblent être activement retenus dans les lipides membranaires des jeunes poissons. Plus généralement, nos résultats montrent que le 20:4ω6 est fortement retenu par les principales espèces pisciaires de la lagune, suggérant l’importance pour les poissons estuariens, de ce composé essentiel impliqué dans la résistance des poissons aux stress environnementaux
Mediterranean coastal lagoons are considered as major nursery areas for several coastal fish species. In Vassova lagoon (Kavala Prefecture, Greece), this continuous input of juveniles, along with the lagoons’ naturalfood resources, sustain local extensive aquaculture. Therefore, in order to optimise the fisheries’ yield, thefactors affecting juveniles’ growth and survival in the lagoon need to be assessed. The objectives of this research work are to identify the organic matter sources sustaining growth of a common commercial Mediterranean species (Liza saliens, Mugilidae) juveniles’ (15 – 50 mm, total length / TL) and to assess their nutritional quality in terms of polyunsaturated fatty acids (PUFAs). In that aim, fish (L.saliens juveniles and principal resident fish species), their potential preys, and basal organic matter sources where sampled monthly during L. saliens settlement in Vassova lagoon (June - November). The origin of carbon assimilated by L. saliens was assessed using lipid and isotopic biomarker approaches as well as stomach content analysis. Moreover, lipid analyses allowed understanding the influence of diet on the fatty acid (FA) composition of L. saliens storage (neutral lipids : NLs) and membrane lipids (polar lipids: PLs) during early life in the lagoon. Finally, the isotopic composition of the PUFAs assimilated by L. saliens juveniles was determined by GC-C-IRMS and allowed the assessment of the sources of these compounds in the ecosystem. Results indicate that at their arrival at the lagoons’ mouth L. saliens juveniles (~15 mm, TL) feed on planktonic organisms. When juveniles reach the size of 20 mm (TL), they progressively shift towards benthic prey. This dietary shift is followed by an important decrease of the dietary levels of DHA. Indeed, in Vassova lagoon, this PUFA seems to be mainly produced by planktonic microorganisms. Therefore, during the transition from the marine planktonic environment towards the lagoons’ demersal habitat, L. saliens juveniles probably experience a decrease in the nutritional quality of their food. However, 22:6ω3 as well as 20:4ω6 appear to be actively retained in L.saliens membrane lipids (PLs). More interestingly, 20:4ω6 seems also to be retained by other fish species found in the lagoon. The latter suggests that this essential compound, which in fish is implicated in resistance processes to environmental stressors, has an important physiological role for fish in estuarine environments

L'etude des trois especes aborde les aspects suivants de leur bioecologie: structure demographique (taille, age, sex-ratio), longevite, croissance (lineaire et massique), condition, reproduction (aires et saisons de ponte, maturation, tailles et ages de premiere maturite sexuelle, fecondites des femelles et nidaire, nombre de pontes sequentielles, duree de l'interponte), comportement migrateur de p. Minutus et sedentarite de p. Microps et de g. Niger. Elle contribue, chez ces populations mediterraneennes a une meilleure connaissance: 1) de la sympatrie lagunaire avec mise en evidence du decalage, des periodes de recrutement, des phases de croissance, des tailles atteintes; 2) du determinisme de la migration (p. Minutus) et du sedentarisme (p. Microps et g. Niger) lies a la disponibilite en nids dans ces processus et a l'hydroclimat local, a la difference de ce qui se passe en atlantique; 3) du developpement relatif des populations etudiees avec la mise en evidence (dans le cas de malaigue, accident anoxique) hors concurrence trophique, d'une densite-dependance tres forte entre p. Minutus et p. Microps dans la colonisation et l'epanouissement des populations; 4) des succes et effort reproducteurs: raccourcissement de la phase juvenile a quatre-cinq mois chez l'espece sedentaire stricte p. Microps, ce qui renforce l'iteroparite chez ces poissons peu longevitifs (1 an), et leurs chances d'assurer la perennite des populations lagunaires. Cette strategie est originale en hydroclimat tempere

Les lagunes côtières Méditerranéennes constituent des zones de nourrissage pour les juvéniles de plusieurs espèces de poissons côtiers. C'est sur cet apport constant en juvéniles ainsi que sur les ressources trophiques du milieu que s'appuie l'aquaculture extensive dans la lagune Vassova (Préfecture de Kavala, Grèce). Afin d'optimiser la production piscicole, il apparaît important d'identifier les processus favorisant la survie et la croissance des jeunes poissons.Ce travail s'est focalisé sur une espèce communément exploitée dans les lagunes Méditerranéennes : le mulet sauteur Liza saliens (Mugilidae). Notre étude s'est attachée à identifier les ressources trophiques soutenant la croissance des juvéniles de L. saliens (15 - 50 mm, longueur totale / LT) et à préciser leur qualité nutritionnelle en termes d'apports en acides gras polyinsaturés (AGPI). Ainsi, pendant la période de colonisation de la lagune Vassova par L. saliens (Juin - Novembre), des prélèvements mensuels de poissons (juvéniles de L.saliens et principales espèces piscicoles sédentaires), de leurs proies potentielles, et des différentes sources de matière organique ont été effectués sur deux stations de la lagune. Une approche combinant l'analyse des biomarqueurs lipidiques, l'analyse isotopique et l'analyse des contenus stomacaux a été adoptée afin d'identifier les sources de carbone soutenant la croissance des jeunes L. saliens. Les analyses lipidiques ont également permis de suivre l'évolution de la composition en AG des lipides membranaires (lipides polaires : LP) et destockage (lipides neutres : LN) des juvéniles de L. saliens durant leur premiers mois de vie lagunaire. Enfin, en déterminant par GC-C-IR-MS la composition isotopique des AGPI assimilés par L. saliens, il a été possible d'identifier l'origine de ces composés essentiels. Nos résultats montrent qu'à leur arrivée dans la lagune, les juvéniles (~15 mm, LT) se nourrissent exclusivement d'organismes planctoniques. Lorsque les juvéniles atteignent les 20 mm (LT), ils passent progressivement vers une alimentation principalement basée sur des proies benthiques. Ce changement de régime alimentaire se traduit par une diminution importante des apports alimentaires en 22:6ω3. A cet égard, les résultats obtenus en GC-C-IRMS montrent que chez L. saliens cet AGPI a comme toute première origine, les microorganismes du compartiment planctonique. Il apparaît donc qu'au cours de leur transition du milieu planctonique marin vers le milieu benthique lagunaire, les juvéniles de L. saliens sont confrontés à une diminution de la qualité nutritionnelle. Néanmoins, le 22 :6ω3, mais également le 20:4ω6 semblent être activement retenus dans les lipides membranaires des jeunes poissons. Plus généralement, nos résultats montrent que le 20:4ω6 est fortement retenu par les principales espèces pisciaires de la lagune, suggérant l'importance pour les poissons estuariens, de ce composé essentiel impliqué dans la résistance des poissons aux stress environnementaux.

L’objectif de cette thèse est le diagnostic de l’état de santé de la lagune de Bizerte par une approche multi-marqueurs (chimique, biochimique et morphométrique) et multi-compartiments (sédiment et biote). Pour atteindre cet objectif, les modèles biologiques choisis sont la moule Mytilus galloprovincialis et le poisson gobie Zosterisessor ophiocephalus. Ces deux espèces sont largement répandues dans la lagune de Bizerte et la mer Méditerranée. Dans une première partie et afin d’estimer les niveaux de contamination de la lagune de Bizerte par les polluants organiques persistants (POPs), des analyses chimiques, granulométriques et minéralogiques (COT) de sédiments superficiels ont été réalisées. Par la suite la toxicité potentielle des sédiments a été évaluée par une batterie de bioessais. Dans une troisième partie la biodisponibilité et l’impact écotoxicologique des POPs étudiés ont été évalués par l’accumulation de ces contaminants au niveau des deux organismes indicateurs choisis et l’étude des réponses biologiques associées à travers quelques biomarqueurs tels que la catalase (CAT), l’acide thiobarbiturique (TBARS); l’Ethoxyrésorufine O-dééthylase (EROD); la glutathion-S-transférase (GST) et l'acétylcholinestérase (AChE). Les principaux résultats des analyses chimiques révèlent une contamination générale des sédiments et organismes étudiés par les POPs. Les niveaux de contamination sont fonction de l’espèce et de la station étudiée. La comparaison de nos valeurs avec les données de la littérature a montré que les niveaux de contamination de la lagune sont similaires ou légèrement inférieurs à ceux enregistrés dans des écosystèmes équivalents dans d’autres pays du monde. L’estimation de la toxicité des sédiments au moyen des valeurs guides sédimentaires (ERL, ERM, TEL et PEL) et trois tests biologiques (Microtox®, SOS-Chromotest® et test MELA) ont montré que les sédiments des stations du canal de Bizerte S1 et S3 représentent un danger accru pour les organismes aquatiques. Nos résultats ont montré que les biomarqueurs mesurés chez les deux espèces choisies sont des paramètres sensibles et inductibles permettant de qualifier l’état de santé des organismes et la qualité globale du milieu étudié. Les marqueurs morphométriques contrairement aux marqueurs biochimiques n’ont pas permis de discriminer les différents sites étudiés. Contrairement aux poissons, il a été démontré chez les moules que les facteurs abiotiques ont une influence sur les concentrations en POPs et les réponses des biomarqueurs.Au vu de l’ensemble de ces résultats, il apparaît que cette approche intégrative associant des mesures chimiques et écotoxicologiques représente un bon moyen pour évaluer la qualité de l’environnement notamment dans le cadre de programmes de biosurveillance
The objective of this thesis was the diagnosis of the health status of the Bizerte lagoon using a multi-marker (chemical, biochemical and morphometric) and multi-compartment approach (sediment and biota). To achieve this objective, the selected biological models were the mussel Mytilus galloprovincialis and the goby fish Zosterisessor ophiocephalus. Both species are widespread in the Bizerte lagoon and the Mediterranean Sea. In a first part and in order to estimate the levels of contamination of the Bizerte lagoon, persistent organic pollutant (POPs), granulometric and mineralogical (TOC) analyses of surficial sediments were carried out. Afterwards, the potential toxicity of sediments was assessed by a battery of bioassays. In a the third part, bioavailability and ecotoxicological impact of POPs studied were assessed by bioaccumulation measurement in these two indicators species, and the study of biological responses associated through a battery of biomarkers such as catalase (CAT), thiobarbituric acid (TBARS); Ethoxyresorufin O-deethylase (EROD); glutathione-S-transferase (GST) and acetylcholinesterase (AChE). The main results of the chemical analyses show a general contamination of sediments and organisms studied by POPs. Contamination levels are dependent on the studied species and stations. Comparing our values with literature data, showed that the levels of contamination of the lagoon are similar or slightly lower than equivalent ecosystems in other parts of the world. Besides, the estimation of sediment toxicity, using sediment guideline values (ERL, ERM, TEL et PEL), as well as bioassays (Microtox®, SOS-Chromotest® and MELA test) showed that stations of canal of Bizerte S1 and S3 were associated with an increased hazard to aquatic organisms. Our results showed that biomarkers measured in both selected species are sensitive and inducible parameters, which allowed to characterize the health status of organisms and global quality of the studied environment. Biochemical but not morphometric markers allowed to discriminate the different studied sites according to chemical risk. Unlike fish, it has been demonstrated in mussels that abiotic factors influence the concentrations of POPs and biomarker responses.Obtained data suggest that integrative approach, combining chemical and ecotoxicological measurements, may represent a good way to asses the quality of the environment, particularly, in the context of biomonitoring programs

Ce travail de recherche porte sur l'étude de trois familles de contaminants organiques hydrophobes persistants : hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), polychlorobiphényles (PCB) et pesticides organochlorés (OCP) dans les sédiments d'une lagune méditerranéenne : l'étang de Thau. Les niveaux et les distributions géographiques ont été déterminés pour chaque famille de contaminants étudiés. De même, leurs stocks et leurs flux ont été estimés dans le sédiment de surface. L'étude des carottes sédimentaires a permis de reconstituer l'historique de la contamination des sédiments de l'étang de Thau. Cet historique s'avère représentatif de l'évolution de la contamination au niveau national et concorde avec les tendances européennes et mondiales. L'étude des carottes sédimentaires a également fourni des renseignements sur la dynamique de la contamination des sédiments dans l'étang de Thau. Les grandes tendances temporelles, les inventaires et les flux ont été quantifiés pour les trois familles des contaminants étudiés. Enfin, une étude expérimentale plus restreinte sur la disponibilité des contaminants associés aux sédiments de l'étang a également été réalisée. Ce travail a permis d'aborder la disponibilité des contaminants sur différents niveaux d'une carotte sédimentaire en fonction de la nature : l'origine et l'âge de la matière organique et des propriétés physico-chimiques des contaminants. L'approche expérimentale de cette étude a été basée sur l'utilisation d'un échantillonneur passif. Les premiers résultats ouvrent des perspectives de travail visant à une meilleure compréhension de la disponibilité des contaminants sédimentaires.

Les efflorescences phytoplanctoniques nuisibles ont des impacts croissants sur les écosystèmes et sur les populations humaines. Dans un contexte de réchauffement des eaux et des océans, elles sont au cœur des problématiques liant santé de l’environnement, des animaux et des humains. Ces travaux s’articulent autour de la microalgue toxique Vulcanodinium rugosum productrice de pinnatoxines (PnTX) et de portimines (Prtn). Ces toxines s’accumulent dans les organismes marins et sont fréquemment détectées dans le monde et plus particulièrement dans les lagunes méditerranéennes françaises. Les objectifs de ces travaux étaient d’évaluer la distribution de la microalgue en lien avec les conditions environnementales dans quatre lagunes méditerranéennes françaises, la contamination de divers organismes marins par la PnTX G et la Prtn A, et les impacts écologiques et risques sanitaires associés.Nous avons développé une méthode sensible et spécifique pour détecter les cellules de Vulcanodinium rugosum basée sur des substrats artificiels couplés à de la qPCR (SA-qPCR). Notre campagne terrain a montré que la microalgue et les toxines étaient présentes dans toutes les lagunes étudiées et qu’elles pouvaient contaminer des espèces marines incluant mollusques bivalves, poissons, gastéropodes et échinodermes. Les dynamiques spatiotemporelles de la microalgue et des toxines dans les moules ont été liées à des variations saisonnières de facteurs environnementaux. Une approche basée sur la modélisation à partir de paramètres environnementaux a permis d’évaluer les risques pour les populations humaines selon les périodes de l’année. Plus de 25 % des consommateurs de produits de la mer dépassaient la valeur repère aigüe provisoire en été à Ingril et à Vic. Nous n’avons pas observé d’impact de l’exposition des juvéniles de mulets à Vulcanodinium rugosum, mais cette espèce pourrait disséminer la microalgue au sein des lagunes via un transport par le tractus intestinal. Enfin, Les concentrations en PnTX G et en Prtn A détectées dans les huîtres in situ peuvent être liées à une longue exposition, et la PnTX G persiste longtemps dans les tissus des mollusques bivalves.Ces travaux ont fourni des connaissances sur les impacts de Vulcanodinium rugosum sur les écosystèmes et sur l’homme. Les informations et outils utilisés devraient être d’un grand intérêt pour les gestionnaires de la surveillance du milieu marin. Les études ont également mené à des questions concernant l’expansion de cette microalgue à d’autres écosystèmes, les autres espèces potentiellement contaminées, les impacts subléthaux sur les organismes marins, et la toxicité chronique pour l’homme. Ils montrent l’importance de poursuivre des travaux portant sur ce dinoflagellé et ces toxines, notamment dans le contexte d’un réchauffement des eaux favorisant les efflorescences à l’échelle globale
Harmful phytoplankton blooms have growing impacts on ecosystems and human populations. In the context of warming waters and oceans, they are one of the main issues linking environmental, animal and human health. This research focuses on the toxic microalga Vulcanodinium rugosum, which produces pinnatoxins (PnTX) and portimines (Prtn). These toxins accumulate in marine organisms and are frequently detected worldwide, particularly in French Mediterranean lagoons. The objectives were to study the microalga distribution in relationship with environmental conditions in four French Mediterranean lagoons, the contamination by PnTX G and Prtn A of various marine organisms, the ecological impacts and the health risks.At first, we developed a sensitive and specific methodology for detecting Vulcanodinium rugosum cells in marine environments, based on artificial substrates coupled with qPCR (AS-qPCR). The results of our field campaign showed that microalgae and toxins were present in all studied lagoons, and that they could contaminate a wide variety of marine species including bivalve molluscs, fish, gastropods and echinoderms. The spatiotemporal dynamics of microalgae and toxins in mussels were linked to seasonal variations in temperature and other hydrochemical factors. A modeling approach based on environmental parameters enabled us to assess the risks to human populations at different times of the year. We estimated that over 25 % of seafood consumers exceeded the provisional acute benchmark value in summer at Ingril and Vic. We did not observe any impact of mullet juvenile exposure to Vulcanodinium rugosum, but this species could be involved in the expansion of the microalga within the lagoons via transport through the intestinal tract. Finally, the kinetics of contamination and elimination in oysters showed that high concentrations could be linked to long-term exposure, and that PnTX G persisted for a long time in bivalve molluscs’ tissues.This work provided therefore important knowledge on the impacts of Vulcanodinium rugosum on ecosystems and humans. The information and tools developed should be of great interest to environmental and health monitoring managers. This study also led to questions concerning the general expansion of Vulcanodinium rugosum area, other species that could possibly be contaminated, sub-lethal impacts on marine organisms, and the chronic risks to humans inherent in persistent contamination in seafood products. They therefore show the importance of studies focusing on this dinoflagellate and its toxins, particularly in the context of warming waters favoring blooms on a global scale