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Résumé L’objectif de cette étude concerne l’influence d’une ancienne gravière de l’Allier, qui a capturé ce cours d’eau en 1989, sur la distribution longitudinale de la macrofaune benthique. Trois seuils successifs, situés l’un en amont et les deux autres en aval de la gravière, ont été étudiés sur 900 m. Des données sur la granulométrie du substrat, sur les faciès et les variables hydrauliques, ainsi que sur les macroinvertébrés benthiques ont été recueillies à deux saisons successives. La granulométrie des seuils est marquée par une diminution significative de la taille médiane des particules, qui passe de 28 mm en amont à 20 mm en aval, cette ancienne gravière agissant comme un piège sur la charge de fond. Du point de vue faunistique, la diminution amont – aval de la richesse et de la densité en macroinvertébrés (particulièrement sensible pour l’ensemble Ephémèroptères, Plécoptères, Trichoptères), est moins marquée au niveau du troisième seuil. Les différences taxonomiques observées au printemps entre l’amont et l’aval de la zone de capture, s’estompent en été. Aux deux saisons, du seuil 1 au seuil 2, il y a passage d’un état mésotrophe ‑ ß‑mésosaprobe à un état oligotrophe – oligosaprobe, le troisième seuil étant intermédiaire. Les macroinvertébrés collectés en amont sont majoritairement des mangeurs de sédiments fins, des filtreurs et prédateurs, ceux de l’aval étant surtout des racleurs, brouteurs et broyeurs. La rupture du continuum de la rivière s’est atténuée en aval éloigné, révélant le caractère résilient de ces organismes.

Une procédure d'évaluation des risques pour l'écosystème aquatique engendrés par un dépôt de matériaux de dragage dans une gravière type a été élaborée, et testée avec des échantillons de sédiments d'un canal du Nord-Est de la France. La procédure comporte une étape d'évaluation sommaire des risques, à partir de quotients des concentrations mesurées par les critères de danger correspondants, et une étape d'évaluation détaillée où des essais de toxicité et de lixiviation en colonnes sont mis en œuvre. Le scénario testé retient trois hypothèses, qui concernent (a) les effets sur les peuplements d'invertébrés benthiques, représentés notamment par Hyalella azteca et Chironomus riparius, (b) les effets sur les peuplements d'organismes pélagiques, représentés par Chlorella vulgaris, Ceriodaphnia dubia, et Brachionus calyciflorus, et (c) la pollution de la nappe alluviale associée. Différentes modalités d'exposition (essais normalisés, microcosmes) ont été testées. Dans le contexte particulier des trois sédiments étudiés, ces hypothèses se sont avérées plus ou moins discriminantes, la pollution de la nappe étant la plus sensible. Des améliorations de la procédure doivent être envisagées qui concernent à la fois la formulation des hypothèses (risques à court et long terme sur les organismes pélagiques), et les protocoles d'essai, tant pour les organismes du sédiment (rôle de la nourriture notamment) que pour les essais de lixiviation en colonnes.

Problématique : Les travaux réalisés dans certaines baies de la lagune Ebrié (Côte d’Ivoire), ont montré une forte concentration des éléments traces métalliques (ETM) dans les sédiments en saison pluvieuse par rapport aux saisons sèche et de crue. Ces informations sont très importantes mais ne permettent pas de connaitre le niveau de concentration des ETM et la qualité de l’environnement lagunaire Ebrié en période pluvieuse ; car ces travaux se sont intéressés seulement à quelques baies au niveau d’Abidjan. Objectif : La présente étude pour combler ce déficit d’informations, se donne pour objectif de connaitre le niveau de pollution des sédiments de la lagune Ebrié en période pluvieuse par les éléments traces. Méthodologie et Résultats: Une campagne d’échantillonnage effectuée en juillet 2015, dans la lagune Ebrié, a permis de visiter 46 stations de prélèvement. Les sédiments ont été séchés et homogénéisés. Une quantité de 0,5 g de sédiments de taille inférieure à 63 µm a été digérée à chaud par un mélange d’eau régale et d’acide fluorhydrique. Le niveau d’enrichissement, de pollution et du risque toxique ont été calculé. Les teneurs moyennes sont de 55,20 µg/g pour le cobalt, 55,64 µg/g pour le nickel, 54,02 µg/g pour le cuivre, 132,33 µg/g pour le zinc, 0,75 µg/g pour le cadmium et de 118,88 µg/g pour le plomb. L’intensité de l’enrichissement des ETM se situe dans l’ensemble entre absence d’enrichissement et très fort enrichissement. Le cadmium est le plus enrichi. L’intensité de pollution des sédiments quant à elle se situe entre absence de pollution et fortement pollué. Le cuivre, le cadmium et le plomb constituent les polluants les plus importants. La qualité des sédiments expose les organismes benthiques à un risque toxique de 21 %, 49 % et de 76 %. Conclusion et application des résultats : Les sédiments de la lagune au niveau d’Abidjan sont les plus impactés par l’enrichissement en ETM. Ils présentent un risque pour les organismes benthiques. Le milieu lagunaire étant dynamique, ce risque toxique pourrait se propager et atteindre les zones éloignées. Les résultats de ces travaux permettent d’attirer l’attention des décideurs sur la qualité des sédiments qui arrivent dans la lagune Ebrié. Aussi, ils aident dans le choix des lieux d’installation des maquis, des restaurants et autres espaces de loisirs aux abords de la lagune Ebrié. Mots clés : ETM, enrichissement, qualité des sédiments, organismes benthiques, lagune Ebrié ABSTRACT Problematic : Work carried out in some bays in the Ebrié lagoon (Côte d’Ivoire) showed a high concentration of metallic trace elements (MTE) in sediments during the rainy season compared to the dry and flood seasons. This information is very important but does not information on the level of concentration of the metallic trace elements and the quality of the Ebrié lagoon environment during the rainy season; because this works was interested only in some bays at the level in Abidjan. Objective: The present study to is to find out the level of pollution of the sediments of the Ebrié lagoon in the rainy period by the trace elements. Methodology and Results: A sampling campaign carried out in July 2015, in the Ebrié lagoon, made it possible to visit 46 sampling stations. The sediments were dried and homogenized. A quantity of 0.5 g of sediments smaller than 63 μm was hot digested with a mixture of aqua regia and hydrofluoric acid. The level of enrichment, of pollution and toxic risk were calculated. The average amounts were 55.20 μg / g for cobalt, 55.64 μg / g for nickel, 54.02 μg / g for copper, 132.33 μg / g for zinc, 0.75 μg / g g for cadmium and 118.88 μg / g for lead. The intensity of the enrichment of the metallic trace elements is generally between no enrichment and very high enrichment. Cadmium is the most enriched. The sediment pollution intensity is between no pollution and highly polluted. Copper, cadmium and lead are the most important pollutants. Sediment quality exposes benthic organisms to a 21%, 49% and 76% toxic risk. Conclusion and application of results: The lagoon sediments at the Abidjan level are the most impacted by enrichment in ETM. They pose a risk to benthic organisms. The lagoon environment being dynamic, this toxic risk could spread and reach remote areas. The results of this work help to draw the attention of decision-makers to the quality of the sediments that arrive in the Ebrié lagoon. Also, they help in the choice of the places of installation of the maquis, restaurants and other spaces of leisure near the lagoon Ebrié. Keywords: ETM, enrichment, sediment quality, benthic organisms, Ebrié lagoon

Problématique : Les travaux réalisés dans certaines baies de la lagune Ebrié (Côte d’Ivoire), ont montré une forte concentration des éléments traces métalliques (ETM) dans les sédiments en saison pluvieuse par rapport aux saisons sèche et de crue. Ces informations sont très importantes mais ne permettent pas de connaitre le niveau de concentration des ETM et la qualité de l’environnement lagunaire Ebrié en période pluvieuse ; car ces travaux se sont intéressés seulement à quelques baies au niveau d’Abidjan. Objectif : La présente étude pour combler ce déficit d’informations, se donne pour objectif de connaitre le niveau de pollution des sédiments de la lagune Ebrié en période pluvieuse par les éléments traces. Méthodologie et Résultats: Une campagne d’échantillonnage effectuée en juillet 2015, dans la lagune Ebrié, a permis de visiter 46 stations de prélèvement. Les sédiments ont été séchés et homogénéisés. Une quantité de 0,5 g de sédiments de taille inférieure à 63 µm a été digérée à chaud par un mélange d’eau régale et d’acide fluorhydrique. Le niveau d’enrichissement, de pollution et du risque toxique ont été calculé. Les teneurs moyennes sont de 55,20 µg/g pour le cobalt, 55,64 µg/g pour le nickel, 54,02 µg/g pour le cuivre, 132,33 µg/g pour le zinc, 0,75 µg/g pour le cadmium et de 118,88 µg/g pour le plomb. L’intensité de l’enrichissement des ETM se situe dans l’ensemble entre absence d’enrichissement et très fort enrichissement. Le cadmium est le plus enrichi. L’intensité de pollution des sédiments quant à elle se situe entre absence de pollution et fortement pollué. Le cuivre, le cadmium et le plomb constituent les polluants les plus importants. La qualité des sédiments expose les organismes benthiques à un risque toxique de 21 %, 49 % et de 76 %. Conclusion et application des résultats : Les sédiments de la lagune au niveau d’Abidjan sont les plus impactés par l’enrichissement en ETM. Ils présentent un risque pour les organismes benthiques. Le milieu lagunaire étant dynamique, ce risque toxique pourrait se propager et atteindre les zones éloignées. Les résultats de ces travaux permettent d’attirer l’attention des décideurs sur la qualité des sédiments qui arrivent dans la lagune Ebrié. Aussi, ils aident dans le choix des lieux d’installation des maquis, des restaurants et autres espaces de loisirs aux abords de la lagune Ebrié. Mots clés : ETM, enrichissement, qualité des sédiments, organismes benthiques, lagune Ebrié ABSTRACT Problematic : Work carried out in some bays in the Ebrié lagoon (Côte d’Ivoire) showed a high concentration of metallic trace elements (MTE) in sediments during the rainy season compared to the dry and flood seasons. This information is very important but does not information on the level of concentration of the metallic trace elements and the quality of the Ebrié lagoon environment during the rainy season; because this works was interested only in some bays at the level in Abidjan. Objective: The present study to is to find out the level of pollution of the sediments of the Ebrié lagoon in the rainy period by the trace elements. Methodology and Results: A sampling campaign carried out in July 2015, in the Ebrié lagoon, made it possible to visit 46 sampling stations. The sediments were dried and homogenized. A quantity of 0.5 g of sediments smaller than 63 μm was hot digested with a mixture of aqua regia and hydrofluoric acid. The level of enrichment, of pollution and toxic risk were calculated. The average amounts were 55.20 μg / g for cobalt, 55.64 μg / g for nickel, 54.02 μg / g for copper, 132.33 μg / g for zinc, 0.75 μg / g g for cadmium and 118.88 μg / g for lead. The intensity of the enrichment of the metallic trace elements is generally between no enrichment and very high enrichment. Cadmium is the most enriched. The sediment pollution intensity is between no pollution and highly polluted. Copper, cadmium and lead are the most important pollutants. Sediment quality exposes benthic organisms to a 21%, 49% and 76% toxic risk. Conclusion and application of results: The lagoon sediments at the Abidjan level are the most impacted by enrichment in ETM. They pose a risk to benthic organisms. The lagoon environment being dynamic, this toxic risk could spread and reach remote areas. The results of this work help to draw the attention of decision-makers to the quality of the sediments that arrive in the Ebrié lagoon. Also, they help in the choice of the places of installation of the maquis, restaurants and other spaces of leisure near the lagoon Ebrié. Keywords: ETM, enrichment, sediment quality, benthic organisms, Ebrié lagoon

Cet article discute des aspects chimiques et physiologiques du devenir des composés organométalliques chez les organismes aquatiques et est basé sur les résultats de travaux ayant porté sur la pharmacocinétique et l'organotropisme du tributylétain (TBT) et du méthylmercure (MeHg) ingérés avec la nourriture chez deux prédateurs benthiques : la plie canadienne (Hippoglossoides platessoides) et le crabe des neiges (Chionoecetes opilio). Les principales observations ont été les suivantes; - 1o l'efficacité d'assimilation (EA) du MeHg est élevée (ca. 90 %) et il est lentement (t0.95 " 40 d) et uniformément distribué dans l'organisme de la plie et du crabe, - 2o la demie-vie biologique du MeHg est beaucoup plus longue que celle du TBT (t0.5 " 600 d et 50 d, respectivement), et ce pour les deux espèces, - 3o la plie canadienne assimile moins efficacement le TBT que le crabe des neiges (EA=47 % et 92 %, respectivement), - 4o le TBT est rapidement (t0.95=7 d) et uniformément distribué dans l'organisme de la plie canadienne, alors que chez le crabe des neiges une faible fraction de la dose de TBT administrée avec la nourriture est retrouvée dans les tissus autres que l'hépatopancréas. Certaines de ces observations peuvent être conciliées en tenant compte des propriétés physiques et chimiques du TBT et du MeHg, tels que l'encombrement stérique, la stabilité en milieu biologique, et l'affinité pour certains ligands biologiques. Cependant, des facteurs physiologiques doivent être invoqués pour concilier d'autres observations, comme l'étendue et la vitesse de la distribution du TBT chez la plie canadienne comparativement au crabe des neiges. Par exemple, bien que le TBT soit métabolisé au niveau hépatique chez les deux espèces, la structure du système dans lequel le TBT est distribué diffère fondamentalement. Ainsi, chez la plie canadienne, une importante proportion du TBT absorbé est distribuée à l'ensemble de l'organisme sans être capté par le foie, site de métabolisation, alors que chez le crabe la totalité du TBT absorbé doit d'abord traverser le site de métabolisation, l'hépatopancréas, avant d'être distribué au reste de l'organisme. Dans ce dernier cas, ceci peut avoir pour résultat de limiter le transfert du TBT vers les tissus autres que l'hépatopancréas. Ces résultats montrent que les facteurs ayant une influence dominante sur le transfert trophique et le devenir des organométaux chez les prédateurs benthiques peuvent différer selon le composé considéré; du fait de sa stabilité, le devenir du MeHg semble être presqu'exclusivement contrôlé par ses propriétés chimiques, alors que dans le cas du TBT ce sont les 'propriétés physiologiques' des organismes considérés qui ont une plus grande influence sur son devenir.

S'il ne fait aucun doute que la biodiversité décline à l'échelle mondiale, il est surprenant de constater que les dynamiques locales peuvent être contrastées. Nous possédons une compréhension encore incomplète de la façon dont les écosystèmes évoluent sous l'effet du changement global. Ici, nous avons cherché à caractériser la dynamique temporelle récente de la biodiversité des rivières en France, d'un point de vue taxonomique et fonctionnel, concernant différents organismes clés (diatomées, macro-invertébrés et poissons), à partir d’un large panel de mesures de la biodiversité et sur une période multi-décennale. Les résultats convergent vers la mise en évidence d'un retour significatif des taxons sensibles à l'eutrophisation, signe d'amélioration de la qualité des cours d’eau au cours de la période d’étude du point de vue de l’enrichissement trophique. D'autre part, la richesse en diatomées et, dans une moindre mesure, en poissons, a diminué au fil du temps, tandis que la richesse taxonomique des macro-invertébrés a augmenté. Enfin, l'étude a révélé des réarrangements cohérents au sein des communautés des cours d'eau, avec le passage d’une production primaire planctonique à une production primaire benthique, entraînant des modifications fonctionnelles des communautés de macro-invertébrés et de poissons.

Résumé Ce document présente une réévaluation approfondie de la présence des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans la rivière et le fjord du Saguenay, un système aquatique fortement affecté par les activités anthropiques et notamment par les effluents provenant des alumineries entre les années 1950 et 1980. La matière particulaire en suspension (MPS), les sédiments de surface ainsi que certains organismes benthiques, échantillonnés en 2002 et 2003, ont été analysés pour leur contenu en HAP. Les résultats montrent qu’il n’y a pas de différence significative dans la distribution des HAP extraits de la MPS échantillonnée dans les parties supérieure et inférieure de la rivière Saguenay. Cependant, une variation saisonnière des HAP particulaires totaux apparaît avec des concentrations variant de 12 µg•g‑1 en hiver à 3,2 µg•g‑1 en été. Nous avons estimé que la contribution en HAP particulaires de la rivière Saguenay vers le fjord était d’environ 606 kg par année. Un examen détaillé des profils chromatographiques des HAP nous montre une prédominance des hydrocarbures légers (2 et 3 cycles) dans la MPS de la rivière par opposition aux HAP plus lourds (4 et 5 cycles) surtout présents dans les sédiments de surface du fjord. Le niveau de contamination observé dans les sédiments de surface du fjord du Saguenay en 2002 a été comparé à celui rapporté pour des sédiments échantillonnés en 1982. Toutes les carottes de sédiments montrent des concentrations maximales des HAP dans une couche située entre 15 et 28 cm de profondeur indiquant un enfouissement lent mais constant des sédiments fortement contaminés apportés au fjord dans les années 1960 et 1970. Les HAP totaux mesurés dans nos échantillons de 2002 sont de 8 à 30 fois inférieurs aux concentrations mesurées en 1982. Les HAP mesurés dans les tissus biologiques de quelques espèces benthiques et épi‑benthiques du fjord montrent une prédominance des HAP légers (2 à 3 cycles) avec les plus hautes valeurs présentes chez le vers Nereis sp. et la crevette Pandalus borealis de la baie des Ha! Ha! Avec la réduction importante des sources industrielles des hydrocarbures aromatiques, les hydrocarbures pétrogéniques représentent aujourd’hui une importante contribution à la contamination globale du système Saguenay.

L'acidification des océans (AO) est un phénomène induit par l'augmentation de la pression partielle en CO2 (pCO2) atmosphérique d'origine anthropique caractérisé par une diminution du pH de l'eau de mer et une modification des paramètres de la chimie des carbonates. L'AO est susceptible d'impacter toutes les espèces marines mais les organismes calcifiants y seraient les plus sensibles. Dans le cadre de cette thèse, les réponses physiologiques des algues Corallinacées (algues rouges calcaires) et de la crépidule (mollusque gastéropode) ont été étudiées sous des conditions de pCO2 actuelles et prévues pour la fin du siècle. Les réponses des Corallinacées à l'AO en termes de production primaire et de calcification ont varié suivant les espèces, d'une absence de réponse chez Corallina elongata à une diminution de 80% de la calcification nette journalière chez le maërl Lithothamnion corallioides. La crépidule est en revanche une espèce très tolérante à l'augmentation de la pCO2. Aucune dépression métabolique n'a été observée chez les adultes malgré une diminution de la calcification nette induite par l'augmentation de la dissolution de la coquille externe. La taille des jeunes stades de son cycle de vie (embryons et larves) a été réduite sous conditions de pCO2 élevées mais aucune diminution de la respiration ou mortalité importante n'a été observée. Ces espèces calcifiantes ont une importance écologique majeure au sein des écosystèmes côtiers de Manche et Atlantique nord-est. Les changements physiologiques induits par l'AO sur ces espèces clé sont susceptibles de modifier les flux de matière et d'énergies au sein des écosystèmes dans lesquels elles sont des espèces ingénieures.

L’acidification des océans (AO) est un phénomène induit par l’augmentation de la pression partielle en CO2 (pCO2) atmosphérique d’origine anthropique caractérisé par une diminution du pH de l’eau de mer et une modification des paramètres de la chimie des carbonates. L’AO est susceptible d’impacter toutes les espèces marines mais les organismes calcifiants y seraient les plus sensibles. Dans le cadre de cette thèse, les réponses physiologiques des algues Corallinacées (algues rouges calcaires) et de la crépidule (mollusque gastéropode) ont été étudiées sous des conditions de pCO2 actuelles et prévues pour la fin du siècle. Les réponses des Corallinacées à l’AO en termes de production primaire et de calcification ont varié suivant les espèces, d’une absence de réponse chez Corallina elongata à une diminution de 80% de la calcification nette journalière chez le maërl Lithothamnion corallioides. La crépidule est en revanche une espèce très tolérante à l’augmentation de la pCO2. Aucune dépression métabolique n’a été observée chez les adultes malgré une diminution de la calcification nette induite par l’augmentation de la dissolution de la coquille externe. La taille des jeunes stades de son cycle de vie (embryons et larves) a été réduite sous conditions de pCO2 élevées mais aucune diminution de la respiration ou mortalité importante n’a été observée. Ces espèces calcifiantes ont une importance écologique majeure au sein des écosystèmes côtiers de Manche et Atlantique nord-est. Les changements physiologiques induits par l’AO sur ces espèces clé sont susceptibles de modifier les flux de matière et d’énergies au sein des écosystèmes dans lesquels elles sont des espèces ingénieures
The anthropogenic increase in atmospheric CO2 partial pressure (pCO2) causes a decrease in seawater pH and changes in carbonate chemistry called ocean acidification (OA). All the marine species could be impacted by OA but calcifying organisms are known to be the most sensitive. This PhD thesis focused on the physiological responses of coralline algae (red calcareous algae) and the slipper limpet Crepidula fornicata (gastropod mollusc) exposed to current and future pCO2 conditions. Coralline algae showed variable species-specific responses to OA with a lack of effect in Corallina officinalis and a 80 % decrease in diel net calcification in Lithothamnion corallioides (maerl). Conversely, C. Fornicata was highly tolerant to OA. Although net calcification decreased due to external shell dissolution, no metabolic depression has been shown under high pCO2. Size of early life stages (embryos and larvae) decreased with increasing pCO2 but there were no effect on larval respiration and survival. These calcifying species are of major ecological importance in coastal ecosystems from the Channel and Northeastern Atlantic. Changes induced by OA on the physiology of these key species are likely to impact energy and matter fluxes in the ecosystems they dominate

Le comportement joue un rôle crucial dans la survie des organismes en leur permettant de s'adapter à leur environnement particulièrement variable. De nos jours, les réponses comportementales des organismes aux changements environnementaux doivent faire face à des défis sans précédents en raison des changements rapides et néfastes provoqués par l'ère Anthropique. En particulier, la pollution plastique se distingue comme l'une des préoccupations les plus pressantes dans les habitats marins. Au-delà des dommages physiques évidents, les plastiques peuvent libérer un cocktail nocif de molécules chimiques, compromettant les organismes marins à de nombreux niveaux. Liant les individus au fonctionnement des écosystèmes et aux processus évolutifs, le comportement des organismes reste cependant peu étudié dans la littérature sur l'impact des lixiviats de plastique. Ce travail de thèse vise à combler les lacunes existantes dans la littérature en ce qui concerne les organismes et les polymères étudiés. Après une revue approfondie de la littérature, ce travail se concentre sur l'étude de l'impact des lixiviats de plastique, issus de bio-polymères et de polymères conventionnels sur les comportements liés à l'anxiété chez le crabe Hemigrapsus sanguineus, les comportements de déplacement du foraminifère Haynesina germanica et les comportements cirraux de la balane Austromonius modestus. Les résultats révèlent des modifications significatives de ces comportements, qui dépendent de l'espèce, du type de polymère et de la concentration des lixiviats, et compromettent l'équilibre délicat de l'écosystème. Notamment, le lixiviat de bio- polymère entraine des altérations comportementales similaires, voire plus prononcées, que ceux issus de polymères conventionnels, soulevant des inquiétudes significatives quant à la sécurité environnementale des alternatives aux plastiques
Behaviors play a pivotal role in organisms' survival, enabling organisms to cope with their ever-changing environment. Nowadays, adaptive behavioral responses to environmental changes face unprecedented challenges due to the rapid and detrimental effects of the Anthropocene era. Noticeably, plastic pollution stands out as one of the most pressing concerns in marine habitats. Beyond causing conspicuous physical damages, plastics may leach a cocktail of harmful chemicals impairing marine organisms at various levels. Despite its role in connecting individuals to ecosystem functioning and evolutionary processes, organism behavior remains scarcely studied in the plastic leachate literature. This PhD thesis aims at to address the gaps in existing literature concerning the organisms and polymers considered. After an extensive review of the plastic leachate literature, this work focuses on investigating the impact of plastic leachates from both bio and conventional polymers on the anxiety-related behaviors of the crab Hemigrapsus sanguineus, the motion behaviors of the foraminifera Haynesina germanica and the cirral activity of the barnacle Austrominius modestus. The results reveal significant modifications in behaviors, highlighting species, polymer and dose dependencies, posing a threat to the delicate ecosystem balance. Noticeably, the biopolymer leachate results in similar or even more behavioral alterations than leachates from conventional polymers, raising significant concerns about the environmental safety of plastic alternatives

L'étude quantitative du peuplement macrobenthique dominant du détroit du pas de calais (caractéristique des fonds caillouteux de la manche soumis à un hydrodynamisme intense) montre que sa biomasse est l'une des plus importantes en zone tempérée: 280 g. M#-#2 (en poids sec libre de cendre). Trois espèces se nourrissant aux dépens de la masse d'eau (l'ophiure ophiothrix fragilis et les deux cnidaires urticina felina et alcyonium digitatum) représentent au moins 97% de la biomasse. Etant donne leur forte biomasse, elles sont certainement responsables de l'essentiel des échanges de matière entre la masse d'eau et le peuplement dans ce contexte sédimentaire peu favorable à l'abondance de la meiofaune et à l'activite microbienne. Des mesures experimentales de respiration (consommation d'oxygene et production de dioxyde de carbone) et d'excretion ammoniaquee permettent d'estimer les flux de carbone et d'azote lies au metabolisme des trois espèces: 142 gc. M#-#2. An#-#1 et 19 gn. M#-#2. An#-#1. Ces flux représentent 40 à 60% des besoins en carbone du phytoplancton et 30 à 50% de ses besoins en azote. Quelques mesures in situ sont presentees mais restent insuffisantes pour valider ou corriger les mesures de laboratoire. Les résultats de la nutrition expérimentale des deux espèces microphages (o. Fragilis et a. Digitatum) en canal hydrodynamique ne sont pas generalisables aux conditions environnementales naturelles. L'ingestion des trois espèces est donc estimée à partir de l'équation d'équilibre énergétique. Un bilan des flux de carbone et d'azote intégrant les entrées dans le système benthiques (ingestion) et les sorties (respiration, excretion et gestion) est ainsi propose à l'échelle de l'année et du mètre carre. Ce bilan souligne l'importance de l'advection et l'origine allochtone de la ressource dans le fonctionnement du système et suggère que ce système côtier représente une source de dioxyde de carbone et de substances nutritives.

Les activités anthropiques causent des invasions biologiques qui sont devenues un problème mondial susceptible de causer des dommages écologiques (p. ex., sur la biodiversité et l’habitat), économiques (sur les industries) et sociaux (sur le bien-être humain). La prévention et la détection précoce des nouvelles invasions sont des éléments essentiels pour la gestion des risques et des impacts sur les écosystèmes et les économies. Bien sûr, la prévention est préférable, mais la détection précoce est une étape cruciale pour enrayer la propagation ultérieure des espèces envahissantes, car elle offre la possibilité de les éradiquer avant les phases d’établissement de la population et de propagation. Bien qu’il s’agisse d’une option de gestion efficace en matière de coût et de temps, la détection précoce exige un effort d’échantillonnage considérable pour détecter les populations envahissantes aux tout premiers stades de leur invasion. En utilisant le système benthique marin comme modèle, quatre études interdépendantes ont été menées pour identifier des stratégies d’échantillonnage susceptibles d’améliorer notre capacité à détecter des populations envahissantes rares et à comprendre les patrons et processus écologiques de recrutement benthique à multiples échelles spatiales et temporelles. Plus précisément, ces études expérimentales sur le terrain visaient à (1) évaluer la relation entre l’approvisionnement en larves et la fixation dans une population envahissante isolée, (2) déterminer la durée de l’échantillonnage et de la fréquence à l’aide de plaques de fixation pour la détection d’espèces rares, (3) déterminer l’importance relative aux sources de variations spatiales et temporelles du recrutement benthique, et (4) examiner l’effet de l’échelle spatiale de l’échantillonnage sur la détection des espèces en analysant les patrons de recrutement à de multiples échelles sur quatre ordres de grandeur allant de la dizaine de mètres à la dizaine de kilomètres. Première étude : contrairement à l’hypothèse originale d’une relation étroite entre l’approvisionnement et la fixation initiale, l’approvisionnement en larves était plutôt un facteur déterminant de la fixation aux échelles moyennes. Ces résultats suggèrent que la force de cette relation s’affaiblit avec l’augmentation de l’échelle spatiale des observations de terrain. Néanmoins, un quart de la variation de la fixation à moyenne échelle peut encore être expliqué par l’approvisionnement sur des courtes échelles de temps (une semaine). Par conséquent, cette relation confirme l’utilité des plaques de fixation en tant qu’outil efficace pour la détection précoce aux échelles moyennes dans une marina, car une faible densité de recrutement sur les plaques correspond à une faible abondance de propagules envahissantes dans la colonne d’eau...
Les activités anthropiques causent des invasions biologiques qui sont devenues un problème mondial susceptible de causer des dommages écologiques (p. ex., sur la biodiversité et l’habitat), économiques (sur les industries) et sociaux (sur le bien-être humain). La prévention et la détection précoce des nouvelles invasions sont des éléments essentiels pour la gestion des risques et des impacts sur les écosystèmes et les économies. Bien sûr, la prévention est préférable, mais la détection précoce est une étape cruciale pour enrayer la propagation ultérieure des espèces envahissantes, car elle offre la possibilité de les éradiquer avant les phases d’établissement de la population et de propagation. Bien qu’il s’agisse d’une option de gestion efficace en matière de coût et de temps, la détection précoce exige un effort d’échantillonnage considérable pour détecter les populations envahissantes aux tout premiers stades de leur invasion. En utilisant le système benthique marin comme modèle, quatre études interdépendantes ont été menées pour identifier des stratégies d’échantillonnage susceptibles d’améliorer notre capacité à détecter des populations envahissantes rares et à comprendre les patrons et processus écologiques de recrutement benthique à multiples échelles spatiales et temporelles. Plus précisément, ces études expérimentales sur le terrain visaient à (1) évaluer la relation entre l’approvisionnement en larves et la fixation dans une population envahissante isolée, (2) déterminer la durée de l’échantillonnage et de la fréquence à l’aide de plaques de fixation pour la détection d’espèces rares, (3) déterminer l’importance relative aux sources de variations spatiales et temporelles du recrutement benthique, et (4) examiner l’effet de l’échelle spatiale de l’échantillonnage sur la détection des espèces en analysant les patrons de recrutement à de multiples échelles sur quatre ordres de grandeur allant de la dizaine de mètres à la dizaine de kilomètres. Première étude : contrairement à l’hypothèse originale d’une relation étroite entre l’approvisionnement et la fixation initiale, l’approvisionnement en larves était plutôt un facteur déterminant de la fixation aux échelles moyennes. Ces résultats suggèrent que la force de cette relation s’affaiblit avec l’augmentation de l’échelle spatiale des observations de terrain. Néanmoins, un quart de la variation de la fixation à moyenne échelle peut encore être expliqué par l’approvisionnement sur des courtes échelles de temps (une semaine). Par conséquent, cette relation confirme l’utilité des plaques de fixation en tant qu’outil efficace pour la détection précoce aux échelles moyennes dans une marina, car une faible densité de recrutement sur les plaques correspond à une faible abondance de propagules envahissantes dans la colonne d’eau...
Les activités anthropiques causent des invasions biologiques qui sont devenues un problème mondial susceptible de causer des dommages écologiques (p. ex., sur la biodiversité et l’habitat), économiques (sur les industries) et sociaux (sur le bien-être humain). La prévention et la détection précoce des nouvelles invasions sont des éléments essentiels pour la gestion des risques et des impacts sur les écosystèmes et les économies. Bien sûr, la prévention est préférable, mais la détection précoce est une étape cruciale pour enrayer la propagation ultérieure des espèces envahissantes, car elle offre la possibilité de les éradiquer avant les phases d’établissement de la population et de propagation. Bien qu’il s’agisse d’une option de gestion efficace en matière de coût et de temps, la détection précoce exige un effort d’échantillonnage considérable pour détecter les populations envahissantes aux tout premiers stades de leur invasion. En utilisant le système benthique marin comme modèle, quatre études interdépendantes ont été menées pour identifier des stratégies d’échantillonnage susceptibles d’améliorer notre capacité à détecter des populations envahissantes rares et à comprendre les patrons et processus écologiques de recrutement benthique à multiples échelles spatiales et temporelles. Plus précisément, ces études expérimentales sur le terrain visaient à (1) évaluer la relation entre l’approvisionnement en larves et la fixation dans une population envahissante isolée, (2) déterminer la durée de l’échantillonnage et de la fréquence à l’aide de plaques de fixation pour la détection d’espèces rares, (3) déterminer l’importance relative aux sources de variations spatiales et temporelles du recrutement benthique, et (4) examiner l’effet de l’échelle spatiale de l’échantillonnage sur la détection des espèces en analysant les patrons de recrutement à de multiples échelles sur quatre ordres de grandeur allant de la dizaine de mètres à la dizaine de kilomètres. Première étude : contrairement à l’hypothèse originale d’une relation étroite entre l’approvisionnement et la fixation initiale, l’approvisionnement en larves était plutôt un facteur déterminant de la fixation aux échelles moyennes. Ces résultats suggèrent que la force de cette relation s’affaiblit avec l’augmentation de l’échelle spatiale des observations de terrain. Néanmoins, un quart de la variation de la fixation à moyenne échelle peut encore être expliqué par l’approvisionnement sur des courtes échelles de temps (une semaine). Par conséquent, cette relation confirme l’utilité des plaques de fixation en tant qu’outil efficace pour la détection précoce aux échelles moyennes dans une marina, car une faible densité de recrutement sur les plaques correspond à une faible abondance de propagules envahissantes dans la colonne d’eau. Deuxième étude : des durées d’échantillonnage intermédiaires d’une à deux semaines (l’échelle des traitements allant d’un jour à un mois) étaient la durée optimale de déploiement de la plaque de fixation pour la détection des espèces « rares » (c’est-à-dire, des le début du recrutement). Une analyse au niveau de l’assemblage montre toutefois que l’augmentation de la durée et de la fréquence de l’échantillonnage augmentait logarithmiquement le nombre total d’espèces rares observées. Ces résultats espèce par espèce et au niveau de l’assemblage démontrent que la modification des éléments temporels de l’échantillonnage, tels que la durée et la fréquence, peut affecter considérablement la détection d’espèces. Troisième étude : après avoir évalué plusieurs sources spatiales et temporelles (le site, la région, la saison, et l’année), le moment choisi pour le déploiement des plaques est apparu comme étant la plus grande source de variabilité du recrutement benthique d’espèces rares. En particulier, le moment optimal pour la détection précoce serait en automne (a) lorsque le recrutement saisonnier d’espèces envahissantes établies tend à atteindre un pic et (b) lorsque la détection au niveau du site d’espèces envahissantes rares tend à se produire. Quatrième étude : l’échelle spatiale dominante dans le recrutement d’espèces rares est la plus petite (centaine de mètres). Cette échelle dominante peut être interprétée comme étant la bonne échelle spatiale pour la détection d’espèces rares. Une analyse plus poussée a montré que si l’échantillonnage a été structuré de manière aléatoire, l’échantillonnage à des échelles intermédiaires (millier de mètres) devient l’échelle optimale pour la détection d’espèces rares. Ces résultats élucident les différences de variabilité naturelle de la population benthique entre multiples échelles d’espace et de temps pour des espèces rares et communes. Ces études écologiques font partie d’une boîte à outils de détection précoce nécessaire à la gestion des espèces envahissantes marines en renseignant sur la manière dont l’échantillonnage des espèces rares doit être faite à multiples échelles spatio-temporelles. Des expériences de terrain similaires optimisant la détection d’espèces rares (au-delà de l’utilisation de plaques de fixation pour détecter les organismes benthiques dans les provinces Maritimes canadiennes) devraient être réalisées pour d’autres taxons, régions, t outils d’échantillonnage—en particulier, les envahisseurs à haut risque prévus, les invasions futures, et les outils récemment développés.
Les activités anthropiques causent des invasions biologiques qui sont devenues un problème mondial susceptible de causer des dommages écologiques (p. ex., sur la biodiversité et l’habitat), économiques (sur les industries) et sociaux (sur le bien-être humain). La prévention et la détection précoce des nouvelles invasions sont des éléments essentiels pour la gestion des risques et des impacts sur les écosystèmes et les économies. Bien sûr, la prévention est préférable, mais la détection précoce est une étape cruciale pour enrayer la propagation ultérieure des espèces envahissantes, car elle offre la possibilité de les éradiquer avant les phases d’établissement de la population et de propagation. Bien qu’il s’agisse d’une option de gestion efficace en matière de coût et de temps, la détection précoce exige un effort d’échantillonnage considérable pour détecter les populations envahissantes aux tout premiers stades de leur invasion. En utilisant le système benthique marin comme modèle, quatre études interdépendantes ont été menées pour identifier des stratégies d’échantillonnage susceptibles d’améliorer notre capacité à détecter des populations envahissantes rares et à comprendre les patrons et processus écologiques de recrutement benthique à multiples échelles spatiales et temporelles. Plus précisément, ces études expérimentales sur le terrain visaient à (1) évaluer la relation entre l’approvisionnement en larves et la fixation dans une population envahissante isolée, (2) déterminer la durée de l’échantillonnage et de la fréquence à l’aide de plaques de fixation pour la détection d’espèces rares, (3) déterminer l’importance relative aux sources de variations spatiales et temporelles du recrutement benthique, et (4) examiner l’effet de l’échelle spatiale de l’échantillonnage sur la détection des espèces en analysant les patrons de recrutement à de multiples échelles sur quatre ordres de grandeur allant de la dizaine de mètres à la dizaine de kilomètres. Première étude : contrairement à l’hypothèse originale d’une relation étroite entre l’approvisionnement et la fixation initiale, l’approvisionnement en larves était plutôt un facteur déterminant de la fixation aux échelles moyennes. Ces résultats suggèrent que la force de cette relation s’affaiblit avec l’augmentation de l’échelle spatiale des observations de terrain. Néanmoins, un quart de la variation de la fixation à moyenne échelle peut encore être expliqué par l’approvisionnement sur des courtes échelles de temps (une semaine). Par conséquent, cette relation confirme l’utilité des plaques de fixation en tant qu’outil efficace pour la détection précoce aux échelles moyennes dans une marina, car une faible densité de recrutement sur les plaques correspond à une faible abondance de propagules envahissantes dans la colonne d’eau. Deuxième étude : des durées d’échantillonnage intermédiaires d’une à deux semaines (l’échelle des traitements allant d’un jour à un mois) étaient la durée optimale de déploiement de la plaque de fixation pour la détection des espèces « rares » (c’est-à-dire, des le début du recrutement). Une analyse au niveau de l’assemblage montre toutefois que l’augmentation de la durée et de la fréquence de l’échantillonnage augmentait logarithmiquement le nombre total d’espèces rares observées. Ces résultats espèce par espèce et au niveau de l’assemblage démontrent que la modification des éléments temporels de l’échantillonnage, tels que la durée et la fréquence, peut affecter considérablement la détection d’espèces. Troisième étude : après avoir évalué plusieurs sources spatiales et temporelles (le site, la région, la saison, et l’année), le moment choisi pour le déploiement des plaques est apparu comme étant la plus grande source de variabilité du recrutement benthique d’espèces rares. En particulier, le moment optimal pour la détection précoce serait en automne (a) lorsque le recrutement saisonnier d’espèces envahissantes établies tend à atteindre un pic et (b) lorsque la détection au niveau du site d’espèces envahissantes rares tend à se produire. Quatrième étude : l’échelle spatiale dominante dans le recrutement d’espèces rares est la plus petite (centaine de mètres). Cette échelle dominante peut être interprétée comme étant la bonne échelle spatiale pour la détection d’espèces rares. Une analyse plus poussée a montré que si l’échantillonnage a été structuré de manière aléatoire, l’échantillonnage à des échelles intermédiaires (millier de mètres) devient l’échelle optimale pour la détection d’espèces rares. Ces résultats élucident les différences de variabilité naturelle de la population benthique entre multiples échelles d’espace et de temps pour des espèces rares et communes. Ces études écologiques font partie d’une boîte à outils de détection précoce nécessaire à la gestion des espèces envahissantes marines en renseignant sur la manière dont l’échantillonnage des espèces rares doit être faite à multiples échelles spatio-temporelles. Des expériences de terrain similaires optimisant la détection d’espèces rares (au-delà de l’utilisation de plaques de fixation pour détecter les organismes benthiques dans les provinces Maritimes canadiennes) devraient être réalisées pour d’autres taxons, régions, t outils d’échantillonnage—en particulier, les envahisseurs à haut risque prévus, les invasions futures, et les outils récemment développés.
As a consequence of anthropogenic activities, biological invasions have become a global problem that can cause ecological (e.g., biodiversity and habitat), economic (industries), and social (human wellbeing) harm. Prevention and early detection of new invasions are vital components of managing risks and impacts to ecosystems and economies. Prevention is, of course, preferred but early detection is a critical step that can ultimately stop future spread of invasive species because it provides an opportunity for eradication before population growth and spread. Despite being a cost- and time-effective management option, early detection requires considerably high sampling effort to detect incipient invasive populations at the early stages of their invasion. Using the marine benthic system as a model, four inter-related studies were carried out to identify sampling strategies that could enhance our ability to detect rare invasive populations and to understand ecological patterns and processes of benthic recruitment across multiple scales of space and time. Specifically, these experimental field studies aimed to (1) evaluate the relationship between propagule supply and settlement in a closed invasive population, (2) determine the optimal sampling duration and frequency using settlement plates to detect rare species, (3) ascertain the relative importance of spatial and temporal sources of variation in benthic recruitment, and (4) examine how the spatial scale of sampling affects species detection by analyzing recruitment patterns at multiple scales across four orders of magnitudes ranging from tens of metres to tens of kilometres. First study: Contrary to the expectation of a strong relationship between supply and initial settlement, larval supply was instead a limited determinant of settlement at mesoscales. This finding suggests that the strength of this relationship weakens as the spatial scale increased from previously reported small-scale field observations to mesoscales of the present study. Nonetheless, a quarter of the variation in settlement can still be explained by supply over short timescales (one week). Therefore, this relationship supports the utility of settlement plates as an effective tool for early detection at mesoscales within a marina because low densities of recruitment on plates correspond to low abundances of invasive propagules in the water column...
As a consequence of anthropogenic activities, biological invasions have become a global problem that can cause ecological (e.g., biodiversity and habitat), economic (industries), and social (human wellbeing) harm. Prevention and early detection of new invasions are vital components of managing risks and impacts to ecosystems and economies. Prevention is, of course, preferred but early detection is a critical step that can ultimately stop future spread of invasive species because it provides an opportunity for eradication before population growth and spread. Despite being a cost- and time-effective management option, early detection requires considerably high sampling effort to detect incipient invasive populations at the early stages of their invasion. Using the marine benthic system as a model, four inter-related studies were carried out to identify sampling strategies that could enhance our ability to detect rare invasive populations and to understand ecological patterns and processes of benthic recruitment across multiple scales of space and time. Specifically, these experimental field studies aimed to (1) evaluate the relationship between propagule supply and settlement in a closed invasive population, (2) determine the optimal sampling duration and frequency using settlement plates to detect rare species, (3) ascertain the relative importance of spatial and temporal sources of variation in benthic recruitment, and (4) examine how the spatial scale of sampling affects species detection by analyzing recruitment patterns at multiple scales across four orders of magnitudes ranging from tens of metres to tens of kilometres. First study: Contrary to the expectation of a strong relationship between supply and initial settlement, larval supply was instead a limited determinant of settlement at mesoscales. This finding suggests that the strength of this relationship weakens as the spatial scale increased from previously reported small-scale field observations to mesoscales of the present study. Nonetheless, a quarter of the variation in settlement can still be explained by supply over short timescales (one week). Therefore, this relationship supports the utility of settlement plates as an effective tool for early detection at mesoscales within a marina because low densities of recruitment on plates correspond to low abundances of invasive propagules in the water column...

Le principal objectif de cette thèse était de mieux comprendre l'importance des Substances Polymériques Extracellulaires (SPE) dans la structuration et la formation des biofilms benthiques ; tout en s'inscrivant dans une étude plus globale des mécanismes écologiques impliqués dans le fonctionnement des vasières intertidales. La mise au point des dosages biochimiques a été effectuée sur le mucilage de l'algue Chaetomorpha aerea et a permis en parallèle de purifier un polysaccharide sulfaté riche en galactose, présentant une activité bactéricide sélective contre la souche Staphylococcus aureus (ATCC 25923). Les études biochimiques et écologiques menées sur les SPE extraits de la vasière charentaise ont ensuite permis de quantifier leur dynamique de production et leur composition, en fonction des conditions environnementales. La présence de désoxy-sucres et d'acides uroniques au sein des SPE capsulaires a laissé supposer que ces fractions jouaient un rôle important dans la formation et le devenir du biofilm microphytobenthique. La dernière partie des travaux a permis de caractériser les propriétés acide/base de Lewis et hydrophile/hydrophobe de la surface de la micro-algue Navicula jeffreyi, impliquée dans la formation de biofilms benthiques, par des méthodes classiques d'analyse. L'utilisation d'une nouvelle méthode, la Chromatographie Gazeuse Inverse (CGI), a permis d'obtenir des résultats intéressants et relativement similaires, confirmant le caractère prometteur de la CGI pour l'étude des propriétés de surface des micro-organismes.

Le principal objectif de cette thèse était de mieux comprendre l’importance des Substances Polymériques Extracellulaires (SPE) dans la structuration et la formation des biofilms benthiques ; tout en s’inscrivant dans une étude plus globale des mécanismes écologiques impliqués dans le fonctionnement des vasières intertidales. La mise au point des dosages biochimiques a été effectuée sur le mucilage de l’algue Chaetomorpha aerea et a permis en parallèle de purifier un polysaccharide sulfaté riche en galactose, présentant une activité bactéricide sélective contre la souche Staphylococcus aureus (ATCC 25923). Les études biochimiques et écologiques menées sur les SPE extraits de la vasière charentaise ont ensuite permis de quantifier leur dynamique de production et leur composition, en fonction des conditions environnementales. La présence de désoxy-sucres et d’acides uroniques au sein des SPE capsulaires a laissé supposer que ces fractions jouaient un rôle important dans la formation et le devenir du biofilm microphytobenthique. La dernière partie des travaux a permis de caractériser les propriétés acide/base de Lewis et hydrophile/hydrophobe de la surface de la micro-algue Navicula jeffreyi, impliquée dans la formation de biofilms benthiques, par des méthodes classiques d’analyse. L’utilisation d’une nouvelle méthode, la Chromatographie Gazeuse Inverse (CGI), a permis d’obtenir des résultats intéressants et relativement similaires, confirmant le caractère prometteur de la CGI pour l’étude des propriétés de surface des micro-organismes
The main goal of this thesis was to better understand the importance of Extracellular Polymeric Substances (EPS) in the structuring and formation of benthic biofilms; while considering a global conception of the ecological mechanisms involved in the functioning of intertidal mudflats. The development of the biochemical assays was done on the mucilage of the macroalgae Chaetomorpha aerea and allowed purifying a polysaccharide rich in galactose, showing a selective bactericidal activity against Staphylococcus aureus (ATCC 25923). Then, the biochemical and ecological studies concerning the EPS extracted from the local mudflat allowed studying their dynamic of production and composition in relation to environmental conditions. The presence of deoxy sugars and uronic acids in the bound EPS highlighted their important roles during the formation and the life of microphytobenthic biofilms. The last part of the work was used to characterize the acid/base of Lewis and hydrophilic/hydrophobic surface properties of the microalgae Navicula jeffreyi, involved in the formation of benthic biofilms, by using classical analysis methods. The use of a new method, named Inverse Gas Chromatography (IGC), allowed getting interesting and relatively similar results, confirming the potential of the method to study the surface properties of microorganisms