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Le Bassin d'Arcachon est caractérisé par des surfaces intertidales importantes (115 km² au total) qui sont colonisées en grande partie par des herbiers à zostères (Zostera noltii). L'enveloppe globale des herbiers constitue un indicateur de l'état écologique des eaux du bassin au sens de la Directive Cadre sur l'Eau (DCE). Elle est donc régulièrementcartographiée. Les herbiers présentent des variations saisonnières (croissance printanière et estivale) et annuelles. Ces dernières années, on a pu observer une diminution de la surface totale occupée par les zostères. Dans le cadre du développement d'un outil de suivi opérationnel (programme LITEAU2 QuaLiF), plusieurs approches basées sur l'utilisation de données de télédétection spatiales ont été expérimentées.Cette étude présente les résultats de l'application de l'indice de végétation normalisé (NDVI) à une série de scènes Spot acquises dans le cadre du programme Kalideos Littoral du Centre National d'Études Spatiales (CNES). Sur ces images satellites, il est possible de détecter les herbiers dans le proche infrarouge à marée basse. L'indice NDVI a donc été appliqué pour mesurer la dynamique temporelle du couvert. Le maximum de NDVI est observé en automne et son minimum en hiver. À l'échelle interannuelle, les cartes de NDVI Spot montrent une diminution récente de l'extension del'herbier, en particulier des zones de forte densité. Des mesures hyperspectrales de terrain et des photographies aériennes à basse altitude valident ces résultats et confirment l'utilité des données satellites à haute résolution spatiale pour la mise en oeuvre du suivi DCE.

Les estrans du bassin d’Arcachon sont en grande partie colonisés par des herbiers de Zostera noltii. La surface de ces herbiers connaît actuellement une régression importante. Il est donc essentiel de comprendre le rôle des herbiers de Zostera noltii sur les processus hydrodynamiques et sédimentaires afin d’anticiper les conséquences de la régression sur les bilans morpho-sédimentaires du bassin d’Arcachon.Des expérimentations en canal sur herbiers naturels ont mis en évidence une importante atténuation de la vitesse près du fond, associée à une augmentation de la turbulence, diminuant au cours du développement des herbiers. Il en résulte dans le même temps, une augmentation de l’effet de protection contre l’érosion et des flux de dépôt.Des tests d’érodabilité ont montré une variation saisonnière de la résistance des sédiments face à l’érosion, associée à la modification des sédiments superficiels. La stabilisation induite par la présence de la rhizosphère et sa saisonnalité a également été mise en évidence. Un paramétrage satisfaisant de la loi d’érosion a été obtenu.Un suivi in-situ du niveau sédimentaire, des paramètres sédimentaires et biométriques a mis en évidence des tendances nettes au dépôt en présence d’herbier, et à l’érosion en l’absence d’herbier. En présence d’herbiers, l’évolution des caractéristiques des sédiments superficiels est corrélée au cycle de croissance des herbiers. Les sédiments deviennent plus fins durant la période de croissance alors qu’un enrichissement en sable intervient durant la période de dégénérescence automnale.Le modèle hydrodynamique MARS-3D a été exploité pour simuler finement les profils de vitesse en présence des herbiers, en prenant en compte la flexibilité de leurs feuilles
The intertidal flats in the Arcachon lagoon are extensively colonized by seagrass meadows of Zostera noltii. The last ten years these meadows experienced a drastic regression of their surface area. Understanding the impact of seagrass on hydrodynamics and sediment dynamics is required to anticipate the consequences of meadows regression on the sediment dynamics of the Arcachon lagoon.Flume experiments with natural seagrass highlighted a strong velocity attenuation associated with a turbulence increase near the bed within seagrass canopies. An increase in sediment protection from erosion and in deposition fluxes related to the seagrass growth was found.Erosion tests showed seasonal variability of sediment resistance against erosion associated with changes in sediment characteristics. The bed stabilization induced by the root system and its seasonality was also observed. A parameterization of the erosion law was found.The in-situ survey of sediment altimetry, sediment and biometric characteristics showed a significant trend to sediment deposition on colonized sites, while erosion occurred on the unvegetated site. On the vegetated sites, surface sediment evolutions are correlated to the seagrass growth. Sediment became finer during the growth while the sand content rose during the end-of-season die-off.The hydrodynamic model MARS-3D was modified to take into account for seagrass and its flexibility on hydrodynamics and produced good simulation of velocity profiles in presence of seagrasses

Cette étude avait pour but de caractériser l'écologie des herbiers de Zostera Noltii dans le Bassin d'Arcachon. Ces phanérogames marines, qui appartiennent à la famille des Potamogétonacées, occupent dans la baie environ les 3/4 de la superficie des zones intertidales. Malgré leur étendue et l'importance écologique qui en résulte, ces herbiers n'avaient jusque là fait l'objet d'aucune étude quantitative. Différents volets sont abordés dans cette thèse : traitement des populations de zostères (répartition, croissance, production et recyclage) ainsi que la macrofaune qui leur est associée (variations spatiales et temporelles de la nature et de la structure des peuplements animaux). Outre cette approche descriptive, ces travaux ont également permis de quantifier la participation de ces herbiers au bilan de la matière organique dans le Bassin d'Arcachon.

Les phanérogames marines constituent un compartiment biologique fondamental et fournissent de nombreux services écosystémiques. Comprendre leur évolution et les interactions avec leur environnement physique est un enjeu scientifique majeur à l’échelle mondiale. Dans le bassin d’Arcachon, des herbiers de Zostera noltei (le plus grand d’Europe) et de Zostera marina ont vu leur surfaces régresser fortement ces deux dernières décennies. La régression s’est accompagnée d’une augmentation des concentrations en sédiments en suspension et de modifications morphologiques significatives. Dans ce contexte, et à travers cet exemple régional, les objectifs de la thèse sont de mieux comprendre les causes physiques de la régression des herbiers de zostères et de démêler et de quantifier les conséquences physiques de la régression et les effets de rétrocontrôle.Un monitoring exhaustif des herbiers (suivi des paramètres biologiques, chimiques et physiques sur neuf sites durant une année) a montré d’une part l’extrême variabilité des conditions environnementales auxquelles sont soumis les herbiers de zostères naines du Bassin et d’autre part d’importantes différences démographiques, morphologiques et biochimiques entre les plantes des différents sites. Certaines de ces différences reflètent leur capacité d’adaptation à l’intensité d’un forçage. Un modèle logistique croissance a montré qu’outre la lumière, les paramètres principaux qui contrôlent le développement de Z. noltei à l’échelle du Bassin sont les forçages hydrodynamiques. Toutefois à l’échelle locale, d’autres facteurs tels que la teneur en matière organique ou la microtopographie s’avèrent prépondérants.Dans un second temps, une analyse associant des données historiques et des scénarios de modélisation hydrodynamique a montré que la profondeur maximale colonisée par les deux espèces de zostères avait fortement diminué entre 1989 et 2016, suggérant un effet du manque de lumière sur l’évolution de la distribution des deux espèces. Par ailleurs, il s’est avéré que la régression des zostères naines avait débuté au niveau des zones les plus pentues des estrans, qui correspondent aux rebords des chenaux et sont donc soumises aux courants les plus intenses, suggérant là encore un effet de l’intensité des courants sur la distribution de Z. noltei.Les résultats des simulations numériques ont montré que la régression des deux espèces induit une augmentation importante de l’énergie hydrodynamique, non seulement localement dans les zones où les herbiers ont régressé, mais également à distance, au niveau des chenaux principaux et jusqu’à près de l’embouchure.De plus, les effets hydrodynamiques induits par la régression initiale de Z. marina (1989-2007) ont contribué à la première phase du déclin des herbiers de Z. noltei. Ces résultats confirment en partie l’hypothèse que des processus de rétrocontrôle entre hydrodynamique et régression des herbiers de zostères sont intervenus au cours de la première phase du déclin des zostères. Par ailleurs, les conséquences hydrodynamiques directes de la première phase de régression des deux espèces (1989-2007) expliquent plus de 75 % de la seconde phase de régression de Z. noltei (2007-2012). Ces résultats confirment pleinement l’existence des processus de rétrocontrôle et met en évidence leur rôle prépondérant sur la dynamique des herbiers de Z. noltei.En ce qui concerne Z. marina, il apparaît enfin que les conditions actuelles ne permettent pas sa reconquête des zones d’où elle a disparu. Au contraire, du fait de sa position intertidale la rendant moins sensible aux fortes turbidités, Z. noltei pourrait recoloniser un certain nombre d’estrans qui leur sont favorables sur le plan hydrodynamique. Ce processus de recolonisation, conduisant à une réduction de l’énergie hydrodynamique et à l’amélioration locale des conditions lumineuses, pourrait s’auto-amplifier de proche en proche et favoriser la reprise de Z. marina dans les chenaux
Seagrass meadows are a fundamental biological component and provide many ecosystem services in coastal areas. Understanding their evolution and interactions with their physical environment is a major scientific issue. In Arcachon Bay, seagrass meadows of Zostera notlei (the largest in Europe) and Zostera marina have sharply regressed over the last two decades. In the meantime, an increase in suspended sediment concentrations and significant morphological changes were observed. Based on this regional case study, the objectives of this thesis are to better underestand the physical causes of seagrass bed regression, and also to quantify the physical consequences of the egression and possible feedback processes.An extensive monitoring of biological, chemical and physical parameters at nine sites during one year showed the extreme variability of the environmental conditions to which the Z. noltei beds are subject in Arcachon Bay, the important demographic, morphological and biochemical differences between plants of different sites. Some of these differences reflect their ability to adapt to the intensity of a forcing. A logistic growth model has shown that in addition to light, the main parameters that control the development of Z. noltei at the scale of the bay are hydrodynamic forcing. However, at the local scale, other factors such as organic matter content or microtopography may be predominant.In a second step, an analysis combining historical data and hydrodynamic modelling scenarios showed that the maximum depth colonized by the two species of seagrass strongly declined between 1989 and 2016. This analysis suggests that lack of light had an effect on the evolution of the distribution of the two species. In addition, it was found that the regression of Z. noltei began on the steepest areas of the tidal flat, which correspond to the edges of the channels and were therefore subject to the most intense currents, suggesting again an effect of intensity of currents on the distribution of Z. noltei.The results of numerical simulations showed that the regression of both species induces a significant increase in hydrodynamic energy, not only locally in areas where the seagrass have declined, but also remotely, at the level of main channels and up to near the mouth.In addition, the hydrodynamic effects induced by the initial regression of Z. Marina (1989-2007) contributed to the first phase of the decline of Z. noltei meadows. These results partially confirm the hypothesis that feedback processes between hydrodynamics and regression of seagrass beds occurred during the first stage of seagrass decline. Furthermore, the direct hydrodynamic consequences of the first regression phase of the two species (1989-2007) accounted for more than 75% of the second regression phase of Z. noltei (2007-2012). These results fully confirm the existence of feedback processes and highlight their predominant role in the dynamics of Z. noltei meadows.As far as Z. marina is concerned, it finally appears that the current conditions do not allow colonization of the areas from which it disappeared. On the contrary, due to its intertidal position making it less susceptible to high turbidity, Z. noltei could recolonize some tidal flats that present favourable hydrodynamic conditions. This process of recolonization, leading to a reduction of the hydrodynamic energy and to the local improvement of the light conditions, could self-amplify by adjaceting to each other and then promote the recovery of Z. marina in the channels

Les phanérogames marines sont un compartiment biologique fondamental au bon maintien des environnements côtiers grâce aux nombreux services écosystémiques qu’elles fournissent. Au cours des dernières décennies, leur surface a été considérablement réduite à l’échelle mondiale, entraînant la perte de leurs fonctions régulatrices, notamment des conditions hydrodynamiques et des flux sédimentaires. Dans ce contexte, cette thèse s’attache à mieux comprendre la réponse des processus hydro-sédimentaires des lagunes côtières peu profondes au déclin d’espèces intertidales, à travers l’étude régionale de l’effet de la régression des herbiers de zostères (Zostera noltei et Zostera marina) du Bassin d’Arcachon. Cette analyse a été menée grâce à de la modélisation numérique, qui a nécessité de développer et mettre en place une plateforme de modélisation bio-hydro-sédimentaire, constituée de quatre modèles couplés (modèle hydrodynamique, modèle de vagues, modèle de transport sédimentaire et modèle de croissance des zostères), prenant tous en compte l’influence de la végétation. Une attention particulière a été portée à l’implémentation de la végétation dans le modèle de vague et le modèle de transport, en utilisant des approches combinant expériences en laboratoire, de terrain et de la modélisation numérique. Dans un premier temps, l’influence de la régression des herbiers de zostères a été étudiée sur les conditions hydrodynamiques et a révélé d’importantes modifications de l’hydrodynamique tidale et des conditions de vagues, notamment l’intensification des vitesses sur le fond de l’ordre de 100 % et de la hauteur de vagues de 50 % sur les estrans où les herbiers ont le plus décliné. Ensuite, la contribution de la régression des herbiers sur la modification de l’hydrodynamique tidale a été comparée à celle induite par la reconfiguration des Passes, montrant que le déclin des herbiers a été le principal responsable de la modification des vitesses sur les estrans et chenaux à l’intérieur du Bassin. En réponse au déclin de Zostera spp., ainsi qu’à l’intensification des conditions hydrodynamiques qui en a résulté, cet environnement a subi d’importantes modifications de la dynamique sédimentaire. Les flux d’érosion et de dépôt ont été particulièrement impactés par le déclin, générant des concentrations en matières en suspension de 2 à 6 fois plus importantes. La régression des herbiers a également perturbé les échanges sédimentaires entre la lagune et l’océan ouvert, ainsi qu’entre les différentes zones du Bassin, donnant lieu à une redistribution des différentes classes sédimentaires et à la modification de la composition du sédiment superficiel. Les estrans situés le long des côtes ont eu tendance à s’accréter et à s’envaser, alors que les estrans plus centraux ont eu tendance à s’éroder et devenir plus sableux. En particulier, nous avons montré que la régression des herbiers est le principal responsable des évolutions bathymétriques observées à l’intérieur du Bassin. Enfin, l’évolution potentielle des herbiers de zostères a été étudiée à travers différentes conséquences du changement climatique que sont la hausse du niveau marin et l’évolution des températures de l’air et de l’eau. Une attention particulière a été portée à la génération de forçages environnementaux futurs, reproduisant les éventuelles températures et le niveau marin à l’horizon 2050. La biomasse des herbiers a témoigné de réponses contrastées à ces deux processus, très dépendantes de plusieurs facteurs environnementaux (profondeur, exposition à l’hydrodynamique, temps de renouvellement). Nous avons également montré que, plus que l’augmentation des températures moyennes, c’est l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements extrêmes de température qui devrait être le principal facteur de contrôle des évolutions de biomasse dans le Bassin d’Arcachon
Seagrass meadows provide numerous ecosystem services and constitute a fundamental biological component for the sustainability of coastal environments. Over the past decades, the surface colonized by seagrasses has drastically declined globally, reducing their capacity to regulate hydrodynamic conditions and sediment fluxes. In this context, this work aims to better understand the response of hydro-sedimentary processes to the decline of intertidal seagrass in a shallow coastal lagoon. For this purpose, the Arcachon lagoon (France), extensively colonized by seagrass meadows (Zostera noltei and Zostera marina), was used as a study area. This analysis was conducted through a numerical modeling approach that required the preliminary development and implementation of a hydro-bio-sedimentary modeling platform, consisting of four coupled models (flow model, wave model, sediment transport model, and seagrass growth model), all accounting for the effect of vegetation. Specific attention was paid to the implementation of vegetation in the wave and sediment models, utilizing combined numerical, field, and laboratory experiments. The impact of seagrass decline was first studied on hydrodynamics, revealing significant changes in tidal hydrodynamics and the wave regime, especially an intensification in bottom current velocities by 100% and wave height by 50% on the tidal flats. Further investigation into the relative influence of seagrass decline and morphological evolutions of the inlet on tidal hydrodynamics showed that vegetation loss was the main factor influencing the modification of current velocities inside the lagoon. In response to the decline of Zostera spp. and the subsequent intensification of hydrodynamic conditions, this environment underwent significant changes in sediment dynamics. Modification of erosion and deposition fluxes resulted in suspended sediment concentrations 3 to 6 times higher in the areas where vegetation decreased the most. Seagrass decline also impacted sediment transport between the lagoon and the open ocean, as well as among different areas of the lagoon, leading to the redistribution of the different sediment classes and altering the composition of the seabed sediment. The tidal flats located along the coastlines accreted and became siltier, while those in the center of the lagoon eroded and became sandier. In particular, our results demonstrated that seagrass decline was the primary contributor to the observed bathymetric changes in the lagoon. Finally, potential evolutions of marine phanerogams were investigated, considering various consequences of climate change such as sea level rise and increase of temperature. For this analysis, special consideration was given to generating environmental forcing that reproduces potential temperature and water level conditions by 2050. Seagrass biomass exhibited contrasting responses to these processes, clearly dependent on multiple environmental factors (depth, hydrodynamic exposure, renewal time). We also showed that, beyond global warming, it is the increase in frequency and intensity of extreme temperature events that are expected to induce the most significant changes in seagrass biomass

Les herbiers de Zostera noltii constituent des habitats remarquables dans les zones intertidales des baies et estuaires bordés par l'Atlantique Nord. Ces herbiers étant soumis à des pressions naturelles et anthropiques, l'estimation de la dynamique spatio-temporelle se révèle alors primordiale afin de mette en place des mesures de gestion et de protection appropriées. La télédétection visible-proche infra-rouge à partir de capteurs aéroportés et satellitaux a été utilisée pour leur identification et leur cartographie à macro-échelle. La méthodologie proposée repose sur l'analyse des spectres de réflectance des feuilles (partie épigée de l'herbier) pour des longueurs d'ondes allant de 400 à 900 nm. A partir de librairies spectrales réalisées en laboratoires par spectroradiométrie, des relations quantitatives entre la biomasse et des indices de végétation ont été obtenues, intégrant l'influence du substrat et des variations phénologiques. Cette approche spectroradiométrique a facilité l'interprétation et le traitement d'iamges multi et hyperspectrales (spot et hyspex) couvrant la baie de Bourgneuf (2°10'O, 46°57'N), révélant une extension régulière des herbiers de 1991 à 2011, probablement expliquée par un phénomène d'accrétion naturelle dans la baie, entrecoupée cependant de brèves périodes de régression (2006-2009) dont les causes ne sont pas expliquées.

Les herbiers de Zostera noltii constituent des habitats remarquables dans les zones intertidales des baies et estuaires bordés par l'Atlantique Nord. Ces herbiers étant soumis à des pressions naturelles et anthropiques, l'estimation de la dynamique spatio-temporelle se révèle alors primordiale afin de mettre en place des mesures de gestion et de protection appropriées. La télédétection visible - proche infra-rouge à partir de capteurs aéroportés et satellitaux a été utilisée pour leur identification et leur cartographie à macro-échelle. La méthodologie proposée repose sur l'analyse des spectres de réflectance des feuilles (partie épigée de l'herbier) pour des longueurs d'ondes allant de 400 à 900 nm. A partir de librairies spectrales réalisées en laboratoire par spectroradiométrie, des relations quantitatives entre la biomasse et des indices de végétation ont été obtenues, intégrant l'influence du substrat et des variations phénologiques. Cette approche spectroradiométrique a facilité l'interprétation et le traitement d'images multi et hyperspectrales (SPOT et HySpex) couvrant la baie de Bourgneuf (2°10'O, 46°57'N), révélant une extension régulière des herbiers de 1991 à 2011, probablement expliquée par un phénomène d'accrétion naturelle dans la baie, entrecoupée cependant de brèves périodes de régression (2006-2009) dont les causes ne sont pas expliquées.

Le remaniement sédimentaire, défini comme l’ensemble des mouvements de particules sédimentaires induits par les organismes benthiques, est l’une des deux composantes du phénomène de bioturbation. Il constitue un processus clé du fonctionnement des écosystèmes côtiers. Ce manuscrit présente une étude intégrée de ce depuis l’échelle de la simple particule sédimentaire jusqu’à celle de la communauté benthique in toto.Le développement d’une nouvelle approche expérimentale basée sur l’acquisition à haute fréquence et l’analyse de séries temporelles d’images de mouvements de luminophores le long de la paroi d’aquariums plats a permis de mesurer directement les mouvements élémentaires de particules de sédiment effectués par le bivalve A. alba. Cette approche a ainsi conduit à la première détermination expérimentale d’ « empreintes » du remaniement sédimentaire d’un invertébré marin, d’après le formalisme du modèle CTRW (Continuous Time Random Walk).Dans un second temps, le déploiement de cette nouvelle approche a permis d’évaluer, de manière dynamique (i.e. pendant des expériences de 48h) et sur l’ensemble de la partie de la colonne sédimentaire affectée par ce bivalve, le contrôle exercé par la température et par la disponibilité de matière organique fraîche sur les caractéristiques du processus de remaniement sédimentaire effectué par A. alba.Enfin, l’intensité du remaniement sédimentaire effectué par l’ensemble de la communauté benthique a été mesurée in-situ dans le Bassin d’Arcachon, à la fois dans un herbier à Zostera noltii et dans une zone de vase nue d’où celui-ci a disparu. Ceci a permis de déterminer les effets limitant de la présence d’herbier et de certaines espèces benthiques clés, sur le remaniement sédimentaire
Sediment particle mixing, defined as the movements of sediment particles induced by benthic fauna, is one of the two components of bioturbation by benthic organisms. It is a key process of the ecological functioning in coastal areas. This manuscript presents an integrated study of sediment particle mixing process from the single sediment particle to the whole benthic community.The development of a new experimental approach, coupling high frequency acquisition of time series images of luminophores motions along thin aquaria glass walls, allowed for the direct measurement of elementary particle motions induced by the bivalve Abra alba. This constitutes the first experimental assessment of sediment particle mixing “fingerprints” in a marine invertebrate, according to the CTRW (Continuous Time Random Walk) model formulation.The deployment of this new approach also allowed for the determination of the control of water temperature and of fresh organic matter availability on sediment particle mixing induced by Abra alba. Moreover, the temporal (i.e., during 48h experiments) and spatial (i.e., over the whole section of the sediment column affected) dynamics of these effects were considered.At last, sediment particle mixing intensities induced by the whole benthic community were assessed in-situ in Arcachon Bay, within both a Zostera noltii meadow and a bare sediment mudflat where phanerogams were previously present. These results highlighted the restrictive effect of phanerogams themselves and of a restricted number of key benthic species, on sediment particle mixing

Le remaniement sédimentaire, défini comme l'ensemble des mouvements de particules sédimentaires induits par les organismes benthiques, est l'une des deux composantes du phénomène de bioturbation. Il constitue un processus clé du fonctionnement des écosystèmes côtiers. Ce manuscrit présente une étude intégrée de ce depuis l'échelle de la simple particule sédimentaire jusqu'à celle de la communauté benthique in toto.Le développement d'une nouvelle approche expérimentale basée sur l'acquisition à haute fréquence et l'analyse de séries temporelles d'images de mouvements de luminophores le long de la paroi d'aquariums plats a permis de mesurer directement les mouvements élémentaires de particules de sédiment effectués par le bivalve A. alba. Cette approche a ainsi conduit à la première détermination expérimentale d' " empreintes " du remaniement sédimentaire d'un invertébré marin, d'après le formalisme du modèle CTRW (Continuous Time Random Walk).Dans un second temps, le déploiement de cette nouvelle approche a permis d'évaluer, de manière dynamique (i.e. pendant des expériences de 48h) et sur l'ensemble de la partie de la colonne sédimentaire affectée par ce bivalve, le contrôle exercé par la température et par la disponibilité de matière organique fraîche sur les caractéristiques du processus de remaniement sédimentaire effectué par A. alba.Enfin, l'intensité du remaniement sédimentaire effectué par l'ensemble de la communauté benthique a été mesurée in-situ dans le Bassin d'Arcachon, à la fois dans un herbier à Zostera noltii et dans une zone de vase nue d'où celui-ci a disparu. Ceci a permis de déterminer les effets limitant de la présence d'herbier et de certaines espèces benthiques clés, sur le remaniement sédimentaire.

L’objectif général était d’évaluer la réponse du macrobenthos à la dynamique d’un herbier marin à Zostera noltii (colonisation, maturation, destruction, restauration), dans le Bassin d’Arcachon, une lagune du sud-ouest de la France. Quand l’herbier commence à se développer, la structure de la macrofaune diverge immédiatement entre habitats d’herbier et de sables nus, sans cependant que les indice biotiques testés (BENTIX, BOPA, AMBI) varient. De même, la population du bivalve dominant, la coque (Cerastoderma edule), souffre du développement de l’herbier. Sa communauté parasitaire (trématodes) est modifiée, sans que cela n’influe sur la dynamique des coques. A l’échelle du Bassin, le développement de l’herbier (considéré comme un signe de “bonne santé”) a été comparé à la santé de deux bivalves endogés dominants, la palourde japonaise (Ruditapes philippinarum) et la coque (C. edule), évaluée en termes de prévalence de maladie. Aucune corrélation n’existe entre le taux de recouvrement d’herbier et la prévalence de trois maladies (trématodiase, perkinsose, maladie du muscle marron). Entre 2002 et 2010, la surface d’herbier a diminué de 1/3. En termes de structure de communautés et d’espèces dominantes, peu de différences sont notées au sein de chaque année (entre les 12 stations) et entre années, indépendamment du déclin de l’herbier. Parmi les indicateurs biotiques, l’indice multivarié MISS est en adéquation avec la relative similarité de la structure de la macrofaune benthique entre les groupes discriminés par l’analyse MDS. En 2005, des activités de dragage dans le Bassin d’Arcachon ont abouti à l’enfouissement de 0,32 km2 d’herbier à Z. noltii. La structure du macrobenthos a été immédiatement modifiée sans retour à l’état initial sur les zones couvertes de sable. En revanche, le macrobenthos (endofaune) s’est rapidement rétabli dans les zones couvertes de vase alors que l’herbier n’a commencé à se développer qu’au bout de 5 ans après les travaux. Le dernier chapitre de cette thèse donne un bref aperçu des connaissances actuelles sur les herbiers vietnamiens et des possibles travaux scientifiques à mener
The overall objective was to assess macrobenthos response to marine Zostera noltii seagrass dynamics (colonization, maturation, destruction, restoration), in Arcachon Bay, a French Southwestern lagoon.When seagrass starts to develop, the structure of macrofauna community immediately diverges between sand and seagrass habitats, without however modifying tested biotic indices (BENTIX, BOPA, AMBI). As well, population of the dominant bivalve, the cockle (Cerastoderma edule), suffers from seagrass development. Their parasite (trematode) community are impacted, but not sufficiently to explain cockle deficit in seagrass.At the scale of the Bay, seagrass development (considered as a sign of “good health”) is compared to the fitness of the two dominant infaunal bivalves, the Manila clam (Ruditapes philippinarum) and the cockle (Cerastoderma edule), measured in terms of disease prevalence. There was no correlation among seagrass cover rate and the prevalence of three diseases: trematodiosis, perkinsosis and Brown Muscle Disease.Between 2002 and 2010, seagrass cover decreased by 1/3. When looking at community structure and dominant species, there were moderate differences within (among 12 stations) and among years, independently of seagrass decline. Among biotic indicators, multivariate index MISS was in adequation with the relative similarity of macrofauna structure among groups discriminated by MISS analysis.In 2005, dredging activities in Arcachon Bay led in burying 0.32 km2 of Z. noltii. Macrobenthos structure was immediately modified and did not recover in places buried by sand. Conversely, macrobenthos (infauna) recovered rapidly in areas cover by mud, while seagrass began to develop again five years after work. The last chapter of the thesis provides a brief insight of the seagrass in Vietnam, the actual knowledge and what could be investigated

Cette étude a été menée afin de mieux comprendre l'influence de l'herbier à Zosteranoltii du Bassin d'Arcachon, herbier affecté par une sévère régression depuis les années2000, sur la dynamique biogéochimique des sédiments intertidaux de cette lagune. Dans cet environnement côtier dynamique, il s'agissait de caractériser cette influence sur demultiples échelles spatiales (i.e. de la racine à l'écosystème) et temporelles (i.e. tidale, diurne, saisonnière et interannuelle). Des mesures par voltammétrie in situ de la composition des eaux porales des sédiments intertidaux non végétalisés ont montré que (i) les distributions verticales des espèces réduites variaient avec les marées et que (ii) la dynamique de l'oxygène dissous en réponse aux cycles tidaux et diurnes était contrôlée par l'activité photosynthétique et les migrations verticales du microphytobenthos. L'étude de l'influence de l'herbier sur cette dynamique via des pertes d'oxygène au niveau des racines a été initiée en mesurant les variations des concentrations en oxygène à l'intérieur des lacunes aérifères de ces plantes. L'organisation des lacunes de Zostera noltii est présentée pour la première fois dans cette étude. La distribution verticale de nutriments dans les eaux porales de sédiments végétalisés et de sédiments nus a été caractérisée pendant la période de croissance de l'herbier. La présence de Zostera noltii a induit une zonation verticale marquée de cette distribution qui reflète l'évolution avec la profondeur de l'équilibre entre la production de nutriments résultant de l'exsudation de matière organique labile par les parties souterraines de la plante (source) et le pompage de ces nutriments par les racines (puits). L'existence d'un pompage de carbone inorganique dissous et de silice dissoute par les racines de l'herbier a été mise en évidence. Des mesures d'échanges benthiques d'oxygène dissous sur des sédiments nus et colonisés par Zostera noltii ont permis de caractériser la saisonnalité et l'hétérogénéité spatiale du métabolisme benthique (respiration et production primaire brute) en relation avec les distributions d'herbier et/ou de macrofaune benthique. Dans les sédiments végétalisés, la forte variabilité spatio-temporelle de ce métabolisme benthique était largement contrôlée par la biomasse de feuilles d'herbier. A l'échelle de la lagune, nos calculs ont montré que la regression de l'herbier à Zostera noltii entre 2005 et 2007 a induit une diminution significative des taux de respiration et de production de la zone intertidal de la lagune. L'évolution interannuelle de la biogéochimie de sédiments colonisés par Zostera noltii a été étudiée en 2006 et en 2010/2011 sur une zone située dans une partie du Bassin d'Arcachon particulièrement affectée par le déclin des herbiers (secteur de Cassy). Contrairement aux observations réalisées sur l'herbier bien portant en 2006, l'herbier en déclin augmenterait le relargage de nutriments dans les sédiments via la stimulation de la production d'ammonium ou de la dissolution du phosphore particulaire. La régression des herbiers fournirait un apport significatif de phosphore vers la colonne d'eau de la lagune, d'une magnitude comparable aux apports par les rivières ou à ceux liés au pompage tidal.