Dissertations / Theses: 'Écosystème marin'

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Le, Calvez Thomas. "Diversité et fonctions écologiques des champignons en écosystème hydrothermal marin profond." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00465055.

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Abstract:

Les champignons sont des microorganismes essentiellement connus en écosystèmes aériens, s'étant diversifiés en milieu continental. A partir d'analyses d'horloges moléculaires, nous avons émis l'hypothèse d'une diversification des champignons dans les océans. Par ailleurs, de nombreux auteurs considèrent les écosystèmes hydrothermaux marins profonds comme le Berceau de la Vie : nous avons donc choisi d'étudier ces milieux, très peu exploités en terme de diversité fongique, dans l'espoir de retrouver des champignons ayant conservé des caractères ancestraux de ce Règne. Des analyses de diversité (établies après la création d'une base de données moléculaires dédiée), par PCR indépendantes de la culture (amplification du gène codant l'ARNr18S), ont révélé des organismes se branchant à la base de la phylogénie des champignons (phylum Chytridiomycota), en accord avec notre hypothèse de travail, couplée à une forte diversité spécifique fongique (phyla Chytridiomycota, Basidiomycota, et Ascomycota). Des souches isolées de ces écosystèmes en laboratoire ont également permis de détecter de nombreuses nouvelles espèces de champignons (phylum Ascomycota). Ces 2 approches combinées nous ont ainsi permis de révéler une diversité insoupçonnée dans ces milieux. Des hypothèses évolutives sur la diversification des champignons en milieu marin ont ainsi pu être proposées. Le second objectif de notre travail était de connaître les rôles de ces organismes au sein de ces écosystèmes. Pour cela, nous avons choisi une approche métagénomique originale : l'échantillon choisi sur la base de la fréquence du gène codant l'ARNr18S et des études de diversité, a été pyroséquencé (GS FLX ; 454 Life Sciences, ROCHE). L'échantillon testé contenait un seul phylotype fongique, constituant une branche profonde des champignons (phylum Chytridiomycota). Six ng d'ADN extraits ont été pyroséquencés en 3 runs indépendants : 168.909 contigs (longueur moyenne : 352 pb) ont été assemblés à partir de 1.441.839 séquences individuelles. Deux approches ont alors été choisies. La première consistait à analyser les contigs générés, afin d'extraire les fragments de gènes fongiques et de reconstruire leur métabolisme hypothétique. Des hypothèses de fonctionnement métabolique des champignons dans ces milieux, établies sur la base de recherche d'homologies dans les bases de données (BLASTX, ORF finder, KOG,...) ont pu être établies. La seconde approche, basée cette fois sur l'étude des séquences non assemblées, consistait à reconstruire les voies métaboliques du métagénome (BLASTX, mgRAST, ASGARD), et reconstituer la composition taxonomique de notre échantillon (MEGAN). Les résultats de l'analyse métagénomique présentés dans cette thèse, nous ont permis d'émettre des hypothèses sur les modes de vie des champignons en écosystème hydrothermal et nous ont également permis de reconstruire avec succès les métabolismes bactériens dominants dans l'écosystème. Les limites de cette analyse, ainsi que les nombreuses perspectives qu'offrent ce travail sont également développées.

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Cauchi, Bernard. "Ecologie bactérienne d'un écosystème marin : Dynamique des communautés bactériennes hétérotrophes, analyse des données et essai de modélisation." Aix-Marseille 2, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX2A001.

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Pourchez, Arnaud. "Impact de la diapause sur la dynamique de communautés planctoniques dans un écosystème Arctique numérique." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/29871.

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Abstract:

L’Océan Arctique est l’un des environnements où l’on retrouve les plus fortes variations saisonnières au monde. L’un des outils utilisés pour représenter et comprendre de tels environnements variables sont les modèles biogéochimiques. Néanmoins, ces modèles n’ont qu’une représentation sommaire des espèces métazoaires, telles que les copépodes, qui représentent pourtant jusqu’à 80% de la biomasse totale du zooplancton arctique. De plus, les espèces de copépodes composant la majorité de cette biomasse ont développé un mécanisme leur permettant de bénéficier au maximum de la production primaire concentrée l’été en Arctique, la diapause. Ce mécanisme a été documenté comme ayant un impact direct sur la phénologie des autres espèces de la communauté planctonique, ainsi que sur la biogéochimie de leur environnement. Ce projet de recherche vise à combler le manque de représentation de ce trait en l’incluant au sein d’un modèle biogéochimique dans le contexte particulier de l’Arctique représenté par des données environnementales prélevées dans le Gulf d’Amundsen. Nos résultats démontrent que sans le trait de la diapause, le modèle ne permettait pas la survie d’espèces de métazoaires. Grâce à l’utilisation de relations allométriques ainsi qu’au mécanisme de sélection naturel présent dans le modèle utilisé, nous observons qu’une seule espèce de métazoaire peut présenter une dynamique de diapause comparable à celles retrouvées dans la zone d’étude. Nous discutons ensuite de l’importance que ce trait peut avoir sur la phénologie des espèces planctoniques en raison de cascades impliquant des chaines trophiques courtes. Finalement, l’ajout d’une migration saisonnière dans le modèle actuel permettra à de futurs projets de recherches d’étudier les deux mécanismes biogoéchimiques liés à la diapause que sont la pompe à lipide ainsi que le « court-circuit lipidique » (lipid shunt).

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Ballón, Soto Roberto Michael. "Étude acoustique du macrozooplancton au Pérou : estimation de biomasse, distribution spatiale, impact du forçage physique, et conséquences sur la distribution des poissons fourrage." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20052/document.

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Abstract:

La partie nord du Système du courant de Humboldt (NSCH) couvre moins de 0.1% de la surface océanique mondiale mais produit plus de poisons, en particulier d'anchois du Pérou (Engraulis ringens), par unité de surface que n'importe quelle autre région du monde. Bien que ce système produise suffisamment de macrozooplancton pour alimenter les populations de poisson fourrage, le manque d'informations sur ce compartiment limite nos capacités d'étude. L'objectif de cette thèse est d'étudier la dynamique de la distribution spatiotemporelle de la biomasse en macrozooplancton du NSCH en relation avec l'environnement physique et les poissons fourrage, à différentes échelles. Pour ce faire une méthode acoustique bi-fréquences a été développée et appliqué à des séries de données acoustiques historiques. Des informations à haute résolution ont ainsi pu être extraite sur la biomasse et les patrons de distribution du macrozooplancton, de la galathée pélagique 'munida', des poissons et des autres compartiments. Cette méthode nous a également permis d'estimer l'extension verticale de la communauté épipélagique (ZVEEC). Nous avons démontré que ZVEEC coïncide avec la limite supérieure de la zone de minimum d'oxygène (ZMO), ce qui permet de produire des donnés spatialisées à haute résolution de la limite supérieure de la ZMO et d'estimer le volume d'habitat de l'anchois. Notre estimation de biomasse en macrozooplancton, environ quatre fois supérieures aux estimations antérieures, est en accord avec les découvertes récentes sur l'écologie trophique des poissons fourrage du NSCH et fournit des éléments étayant les théories actuelles sur l'origine de la haute productivité en poissons du NSCH. L'étude des impacts des structures physiques de submeso- et mesoéchelle sur la distribution du macrozooplancton supporte l'hypothèse d'une structuration de type 'bottom-up'. Nous avons également mis en évidence l'impact de la structuration spatiale du macrozooplancton sur la distribution des poissons fourrage. Les données physiques et biologiques à haute résolution obtenues grâce à cette étude ouvrent de nouvelles perspectives pour réaliser des études écologiques intégrées à échelles multiples et pour calibrer les modèles biogéochimiques, trophiques ou End-to-End
The Northern Humboldt Current system (NHCS) represents less than 0.1% of the world ocean surface but produces more fish, mainly Peruvian anchovy (Engraulis ringens), per unit area than any other region in the world. Although this system produces enough macrozooplankton to feed its high production of forage fish, the paucity of information on zooplankton hampers research in the system. The objective of this study was to investigate the multiscale dynamics of the spatiotemporal distribution of the macrozooplankton biomass off Peru in relation to the physical environment and their fish predators. For that a bi-frequency acoustic method was developed and applied to extract, from historical acoustic data, high-resolution information on the biomass and the patterns of distribution of macrozooplankton, the pelagic red squad 'munida', fish and other marine compartments. This method also allows estimating the vertical extension of this epipelagic community (ZVEEC). We demonstrated that ZVEEC coincide with the upper limit of the oxygen minimum zone (OMZ), which allowed both producing high-resolution spatial data of the upper limit of the OMZ and estimating the volume habitat of anchovy. The estimated macrozooplankton biomass was about four times higher than previously reported. This estimate is in agreement with the recent findings on forage fish trophic ecology and supports the current hypotheses explaining the NHCS high fish production. The study of the impacts of the submeso- and mesoscale physical structures on macrozooplankton provided evidence of the bottom-up physical effect on the distribution of macrozooplankton biomass. We also found further evidence of the structuring bottom-up effect that macrozooplankton exert on forage fish. The high-resolution biological and physical data obtained in this study opens new perspective to perform integrated multiscale ecological studies and to calibrate biogeochemical, trophic and End-to-End models

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Del, Amo Yolanda. "Dynamique et structure des communautés phytoplanctoniques dans un écosystème côtier pertrubé : cinétiques de l'incorporation de silicium par les diatomées." Brest, 1996. http://www.theses.fr/1996BRES2027.

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Abstract:

Les reponses du phytoplancton de la rade de brest (france) aux conditions physiques et chimiques de l'environnement sont analysees sur des donnees acquises depuis 1975 et sur le cycle annuel 1993-1994. Une attention particuliere a ete portee en 1993-1994 a l'evolution de la structure des communautes phytoplanctoniques (composition specifique et fractionnement par tailles de la biomasse et de la production primaire). La diminution des rapports si/n de 2,00 en 1975 a 0,33 en 1993 temoignent de l'exces de nitrates par rapport a l'acide silicique pour la croissance des diatomees. En 1993, aucune augmentation de la productivite et aucune sous-saturation importante en oxygene n'ont ete observees. En mai 1993, le declin de la floraison printaniere de diatomees est explique par une limitation en silicium. Cependant, differentes floraisons de diatomees sont observees jusqu'en aout. Seule, la derniere efflorescence de septembre est dominee par des cryptophycees inferieures a 10 micrometres. Cette dominance de diatomees est liee au decouplage des cycles de l'azote et du silicium qui attenue le role limitant du si dans cet ecosysteme homogene. L'azote rapidement regenere dans la colonne d'eau en ete est evacue vers les eaux oceaniques voisines par l'action des marees, et devient potentiellement limitant en septembre. Inversement, la dissolution de la silice biogenique deposee a l'interface eau-sediment peu profond apres la floraison printaniere permet de nouveaux developpements de diatomees en ete. Les echanges rapides avec les eaux oceaniques voisines faiblement enrichies en nutriments, le melange vertical intense et la limitation par la lumiere en hiver limitent les phenomenes d'eutrophisation. Cependant, des abondances croissantes de dinoflagelles et de petits flagelles durant l'ete, et l'apparition d'especes indesirables temoignent d'une perturbation de cet ecosysteme cotier. Pour la premiere fois, des cinetiques d'incorporation du silicium ont ete menees en 1994 en utilisant le traceur radioactif#3#2si. Les trois populations naturelles echantillonnees dans la rade au printemps et en ete ont montre une limitation par le si, en particulier celles d'ete suggerant une limitation de la croissance

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Perruche, Coralie. "Influence de la dynamique mésoéchelle et submésoéchelle sur la compétition au sein d'un écosystème planctonique." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00508647.

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Abstract:

L'océan est un milieu fortement turbulent caractérisé notamment par de nombreuses structures tourbillonnaires très énergétiques interagissant entre elles. Dans les couches de surface, les observations ainsi que les modèles montrent que cette dynamique mésoéchelle et submésoéchelle combinée à la dynamique de la couche mélangée, contraint fortement la distribution des espèces phytoplanctoniques. L'objet de cette thèse est de réaliser une étude de processus en modélisation numérique afin de rationaliser l'effet de la turbulence méso- et subméso-échelle d'une part et du mélange vertical d'autre part, sur la diversité phytoplanctonique. L'étude analytique de la dynamique intrinsèque d'un modèle d'écosystème simple avec deux espèces de phytoplancton à l'aide de la théorie des systèmes dynamiques a tout d'abord permis de déterminer les équilibres non-linéaires ainsi que leur stabilité en fonction des paramètres. Nous avons montré ensuite que la diffusion verticale turbulente est un moteur de la coexistence des espèces phytoplanctoniques. La sensibilité de ces résultats a été testée à la fois vis à vis de la profondeur de la couche mélangée, de l'intensité du mélange et du nombre d'espèces phytoplanctoniques. Enfin, nous avons montré que la turbulence quasi-géostrophique de surface permet également la coexistence de deux espèces phytoplanctoniques sur une ressource limitante à l'équilibre statistique. De plus, ce type de turbulence organise différemment les espèces selon les structures : les structures filamentaires sont favorables au grand phytoplancton alors que les tourbillons apparaissent comme des niches écologiques pour le petit phytoplancton. Cette étude révèle que dans tous les cas, les injections verticales de nutriments sont un facteur important induisant cette différence de distribution entre les espèces.

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Galès, Philippe. "Origine et devenir d'une bactérie pathogène (Salmonella) dans les compartiments eau, sédiment, coquillages filtreurs d'un écosystème méditerranéen marin côtier (étang de Thau, France)." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20249.

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Abstract:

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

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Jouenne, Fabien. "Dynamique de la production primaire phytoplanctonique et structure de la communauté microalgale au sein d'un écosystème estuarien microtidal : la Baie des Veys (Manche Est)." Caen, 2005. http://www.theses.fr/2005CAEN2002.

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Abstract:

Les variations de la production primaire phytoplanctonique sont associées aux variations de lumière, de concentrations en sels nutritifs ou de température de l’eau. Cependant, une influence de la composition spécifique est admise sans que le suivi attentif ne soit réalisé à chaque étude sur la production primaire. Durant 18 mois, des prélèvements ont été réalisés toutes les deux semaines dans un écosystème macrotidal normand, la Baie des Veys. Durant cette période, les paramètres physico-chimiques (lumière, charge particulaire, sels nutritifs, température, salinité), la production primaire et les paramètres photosynthétiques (PBmax, αB, Ek, βB) ont été mesurés. En parallèle, un suivi de la structure de la communauté phytoplanctonique (biomasse, composition spécifique, biovolume, diversité spécifique) et donc une observation des successions d’espèces ont été entrepris. Une relation a été établie entre la dynamique de production primaire et les changements dans la structure de communauté microalgale. Les espèces dominantes (Bacillariophycées) ont un preferendum environnemental pour une production optimale. Les variations temporelles, inter- et intraspécifiques du biovolume des Bacillariophycées sont corrélées à la production primaire et la diversité spécifique est élevée lorsque la compétition pour les ressources trophiques et la productivité sont faibles. Un suivi permanent de l’ « identité phytoplanctonique » est nécessaire à une meilleure compréhension de l’apport de matière organique au sein des réseaux trophiques marins, surtout dans les zones d’interface où le mélange entraîne des changements dans la structure de la communauté phytoplanctonique.

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Verlaque, Marc. "Contributions à l'étude du phytobenthos d'un écosystème photophile thermophile marin en Méditerranée occidentale : étude structurale et dynamique du phytobenthos et analyse des relations faune - flore." Aix-Marseille 2, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX22052.

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Abstract:

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

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Riandey, Virginie. "Etude de la structure de taille des populations zooplanctoniques dans différents écosystèmes marins : Apports des nouveaux appareils automatisés d'observation." Aix-Marseille 2, 2005. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2005AIX22038.pdf.

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Abstract:

The goal of my PhD work (supported by the French Ministry of Education and Research) was to compare the information given by new and automatic systems for mesozooplankton observation (OPC, ZOOSCAN and Underwater Video Profiler-UVP) to those given by an approach more classical (dissecting microscope). The new systems provided fast size spectra from which both zooplankton abundance and biomass can be estimated. The dissecting microscope completed the previous observations by providing taxonomic data. This study was based on three sampling locations (Gulf of Guinea, Algerian Basin and Gulf of Lions). First, the whole dataset was used to perform calibration studies between automatic (OPC and ZOOSCAN) and traditional methods (counts, dry weights and C and N contents). Those calibrations permitted to specify the respective advantage of each method and also to define their optimal use and their complementarities in function of the established research objectives. Secondly, OPC and UVP data were used to study the variations of zooplankton size structure at different spatial (i. E. Gyres, intern waves) and temporal (i. E. Seasonal, diel) scales. I showed that, in the Gulf of Guinea (PICOLO campaign), oceanic long waves creating large anticyclonic eddies had a strong impact on zooplankton descriptors (size structure, biomass and composition), favoring secondary production. I also demonstrated that, in the Algerian basin (ELISA campaign), mesoscale hydrodynamic features such as cyclonic and anticyclonic eddies had different impacts on zooplankton descriptors depending mainly on the structure and on the localization in such structure (Riandey, 2005b). In the Gulf of Lions (Mediterranean Sea), I studied also the spatial (DICAMUF campaign) and temporal (temporal coastal survey) variability of zooplankton descriptors. My results showed that the zooplankton community was organized following a gradient from the coast to the open-ocean and that it followed also seasonal cycles with high variations between 2002 and 2003. This work showed that, in the whole, zooplankton size structure allowed detecting changes in the structure of the zooplankton community at different temporal and spatial scales. Moreover, it also pointed out that a link between diversity and size structure of mesozooplankton existed. Size structure appeared therefore a good indicator of changes in an ecosystem.

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Tribot, Anne-Sophie. "Esthétique et biodiversité des écosystèmes sous-marins." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT131/document.

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Abstract:

La valeur esthétique des paysages et des espèces est un élément central de la conservation de la biodiversité, puisqu’elle fait intervenir les dimensions affectives et émotionnelles de notre rapport à la nature. Le lien entre biodiversité et perception esthétique demeure cependant peu étudié dans le cadre des services écosystémiques.Suite à un premier travail de synthèse ayant permis de poser les bases conceptuelles et méthodologiques de l’esthétique des paysages, trois études menées sur des systèmes sous-marins à différentes échelles ont permis de mieux comprendre et de quantifier le lien entre les différentes facettes de la biodiversité et la perception esthétique.Les résultats ont permis de mettre en évidence que la nature du lien entre biodiversité et préférences esthétique est dépendante de l’échelle de perception : à une échelle multi-spécifique, la biodiversité et la composition en espèces ont un effet positif sur les préférences esthétiques, tandis que les préférences à l’échelle spécifiques sont déconnectées du fonctionnement écologique des écosystèmes.Ces résultats confirment l’importance de la valeur esthétique dans notre perception de la biodiversité, qui pourrait avoir des conséquences majeures sur la façon dont nous protégeons notre environnement. L’approche fonctionnaliste de l’expérience esthétique est proposée et décrite afin de promouvoir une perception esthétique basée sur la compréhension et la reconnaissance des processus écologiques. Des pistes d’éducation à la biodiversité basée sur une expérience esthétique engagée sont également proposées afin de reconnecter les besoins écologiques et les préférences esthétiques
The aesthetic value of landscapes and species is a central element for the conservation of biodiversity, since it involves the emotional and emotional dimensions of our relationship to nature. However, the links between biodiversity and aesthetic perception remains poorly studied and recognized within the ecosystem services framework.Following a first critical review, that described the conceptual and methodological bases of landscape aesthetics, three studies on underwater systems at different scales have been computed in order to better understand the link between the different facets of biodiversity and aesthetic perception.The results revealed that the link between biodiversity and aesthetic preferences is dependent on the scale of perception: at a multi-specific scale, biodiversity and species composition have a positive effect on aesthetic preferences, while preferences at a specific scale are disconnected to the ecological functioning of ecosystems.These results confirm the importance of aesthetic value in our perception of biodiversity, which could have major consequences in the way we protect our environment. The aesthetic experience based on the understanding of ecological functioning is proposed and described in order to promote an aesthetic perception relevant to ecological processes. Education to biodiversity based on engaged aesthetic is also proposed, in order to reconnect ecological needs and aesthetic preferences

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Ouba, Anthony. "Variabilité saisonnière et interannuelle (2000-2013) de l'abondance, de la biomasse et du spectre de taille du zooplancton dans le bassin Levantin." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066545/document.

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Abstract:

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

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Day, Russell Davis. "Potentiel des banques d’échantillons environnementales pour les études biogéochimiques du Hg (spéciation et signatures isotopiques) dans les écosystèmes marins." Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3026/document.

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Abstract:

Les échantillons archivés dans les banques d'échantillons de l’environnement (Environmental Specimen Banks en anglais, ESB) sont, parmi les échantillons disponibles pour effectuer des recherches sur l'environnement, les mieux caractérisés géographiquement et issues de longues séries chronologiques. Le mercure (Hg) est un métal lourd hautement toxique et très répandu qui reste l'un des contaminants majeur de l'environnement; les ESB ont joué un rôle de premier plan dans les recherches effectuées sur ce dernier. Ce travail de thèse résume et discute dans un premier temps les modes d’emplois classiques des ESB pour l'étude du mercure dans les écosystèmes aquatiques. Une étude, issue du projet “Seabird Tissue Archival and Monitoring Project” (STAMP), est ainsi présentée pour illustrer comment les œufs d'oiseaux marins peuvent être utilisés pour surveiller les concentrations en Hg environnemental dans les écosystèmes marins subarctique et Arctique. Ce travail présente également un panel d’échantillons archivés dans les ESB du monde entier ; ces échantillons étant estimés comme les plus robustes, fournissent une ressource précieuse pour mener des recherches dans le domaine émergent de la chimie des isotopes stables de mercure. Les signatures isotopiques de fractionnement du mercure sont utilisées pour la répartition des sources et le traçage du cycle biogéochimique du Hg. Ceci est illustré par les résultats de deux études effectuées sur des œufs d'oiseaux marins d’Alaska archivés. Etant donné que les recherches sur les isotopes stables du mercure continuent d'évoluer, les ESB peuvent fournir une source d’échantillons robuste et économique pour élargir et diversifier l'inventaire des mesures des isotopes de Hg, et être utilisées pour développer et tester des hypothèses. Les échantillons archivés dans les ESB sont disponibles à des collaborateurs externes afin d'effectuer des recherches à fort impact, et devraient être pleinement exploités pour répondre aux nouvelles préoccupations environnementales
The specimens archived in Environmental Specimen Banks (ESBs) are among the longest time-series, most geographically robust, and highest integrity samples available for performing environmental research. Mercury (Hg) is a highly toxic and ubiquitous heavy metal that remains one of the world’s most prominent environmental contaminants, and ESBs have played a prominent role in Hg research. We review and discuss some of the ways in which ESBs have traditionally been used to study Hg in aquatic ecosystems, and show an example of how seabird eggs from the Seabird Tissue Archival and Monitoring Project (STAMP) are used for monitoring environmental Hg concentrations in subarctic and Arctic marine ecosystem. We also highlight some of the most robust sample sets archived in ESBs worldwide, which provide a valuable resource for conducting research in the emerging field of Hg stable isotope chemistry. Signatures of Hg isotope fractionation are used for source apportionment and for tracing biogeochemical cycling of Hg. We present results from two additional studies in Alaska that show how banked seabird eggs can be used for each of these purposes. As the research surrounding Hg stable isotopes continues to mature, ESBs can provide a robust and economical sample archive to expand and diversify the inventory of Hg isotope measurements, and be used to develop and test hypotheses. Samples archived in ESBs are available for request by external collaborators in order to perform high impact research, and should be fully utilized to address emerging environmental concerns

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Le, Calvez Thomas. "Diversité et fonctions écologiques des champignons en écosystèmes hydrothermal marin profond." Rennes 1, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00465055.

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Abstract:

A partir d’analyses d’horloges moléculaires, nous avons émis l’hypothèse d’une diversification des champignons dans les océans. Par ailleurs, les écosystèmes hydrothermaux marins profonds partagent des caractéristiques avec l’Océan primitif : nous avons donc choisi d’étudier ces milieux, afin de retrouver des champignons partageant des caractères ancestraux de ce Règne. Des analyses de diversité ont révélé des organismes se branchant à la base de la phylogénie des champignons, en accord avec notre hypothèse de travail, couplée à une forte diversité fongique. Pour connaître les rôles de ces organismes dans ces écosystèmes, nous avons choisi une approche métagénomique. L’ADN extrait a été pyroséquencé en 3 runs indépendants. Les contigs générés, ont permis d’extraire les fragments de gènes fongiques et de reconstruire leur métabolisme hypothétique, par recherche d’homologies dans les bases de données. L’étude des séquences non assemblées, a permis de reconstruire les voies métaboliques du métagénome, et reconstituer la composition taxonomique de notre échantillon
From molecular clock estimates we hypothesized their diversification in oceans. The marine hydrothermal ecosystems share characteristics with the primitive ocean. Thus, we have tested and analyzed the diversity of fungi in this particular ecosystem, in the aim to detect fungi displaying ancestral traits within the fungal Kingdom. Diversity analyses were performed from ciPCR, allowed to highlight the presence of a new branch forming one of the most ancient evolutionary lineage of fungi, in agreement with our working hypothesis, along with a large fungal diversity To understand the ecological functions of these fungi in these ecosystems, we chose an original metagenomic approach: DNA were pyrosequenced in 3 independent runs. Contigs had been used in order to extract and annotate fungal genes in the aim to reconstruct the hypothetical fungal metabolism, by homologies searches in public database. Unassembled reads were used to reconstruct the different metabolisms of the metagenome, and to better understand the taxonomic composition of our sample

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Jacob, Céline. "Approche géographique de la compensation écologique en milieu marin : analyse de l’émergence d’un système de gouvernance environnementale." Thesis, Montpellier 3, 2017. http://www.theses.fr/2017MON30001/document.

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Abstract:

La réglementation actuelle, reposant sur la loi de 1976 sur la protection de la nature, impose aux maîtres d’ouvrage de respecter le principe « éviter – réduire – compenser » lors de la conception de les projets d’exploitation et d’aménagement. Lorsqu’un projet n’a pu ni éviter ni réduire les impacts environnementaux, il est nécessaire de définir des mesures compensatoires pour les impacts résiduels qualifiés de significatifs. Concernant les écosystèmes marins, ces mesures font appel à des actions écologiques ainsi qu’à des mesures de gestion et d’amélioration des connaissances sur le milieu marin. Alors que le développement de l’activité économique maritime est encouragé, en particulier, suite aux appels à la croissance bleue (e.g. tourisme maritime, EMR, pêche, aquaculture, ressources minérales marines, biotechnologies, transport maritime, construction navale), il est primordial de questionner nos capacités à prendre en compte les impacts de ces activités. A partir d’un état des lieux de la compensation sur le milieu marin en France, il s’agit d’identifier les limites du système actuel et de proposer des pistes d’amélioration. Ces dernières peuvent être méthodologiques et techniques, liées à la prise en compte de nouvelles approches ou à l’émergence de nouveaux systèmes de gouvernance. A travers l’analyse d’une cinquantaine d’études d’impacts françaises, les pressions et impacts générés par différents projets d’aménagements (infrastructures portuaires, dragages, extractions de granulats, prises et rejets d’eau, etc.) sont examinés et la pertinence des mesures ERC proposées est discutée. Ensuite, en se basant sur une revue bibliographique, la faisabilité et l’efficacité des techniques d’ingénierie écologique (écoconceptions portuaires, bio-remédiation et techniques de restauration des herbiers, macro-algues, récifs coralliens, populations d’ichtyofaune et bivalves) sont évaluées au regard des exigences de la séquence ERC. Cette analyse permet de discuter de la notion d’équivalence écologique et de proposer un arbre de décision original. D’autre part, constatant que les mesures compensatoires proposées dans les études d’impact ne sont que très rarement dimensionnées, une méthode opérationnelle permettant d’évaluer les besoins compensatoires est élaborée. Cette méthode associe une analyse multicritère de l’état de l’environnement inspirée de l’Unified Mitigation Assessment Method (UMAM, méthode utilisée en Floride pour les impacts autorisés) et une évaluation plus fine à l’échelle d’un indicateur empruntée à l’Habitat Equivalency Analysis (HEA, développée par la NOAA pour la compensation des dommages accidentels). Il s’agit ensuite d’examiner l’utilisation actuelle de l’approche par les services écosystémiques dans la compensation à travers la réglementation, les standards internationaux et la littérature scientifique. L’objectif est d’étudier en quoi cette approche permettrait d’améliorer la mise en place de la compensation mais aussi d’en souligner les limites. Enfin, l’approche sociologique de l’acteur-réseau (Callon, Latour) permet d’analyser les différents types organisationnels ayant émergé autour de la compensation en Californie. L’objectif est de critiquer, à partir de situations constatées en France et aux Etats-Unis, les réponses formulées en termes de gouvernance par ces deux sociétés côtières exigeant un principe de compensation. Ce travail souligne la nécessité de mettre en place des mesures ambitieuses et efficaces de compensation afin que le développement économique maritime cesse de contribuer à l’érosion de la biodiversité
My research topic is multidisciplinary combining geography, ecology and economics and addressing the efficiency of current marine offset practice. Building on a state of the art of current practice, I am working on a more prospective approach (compared to current research on mitigation targeting terrestrial ecosystems). By offset, I am referring to legal mitigation that consists in avoiding – reducing – offsetting adverse impacts of development projects such as dredging, port infrastructure, oil exploration, marine aggregate extraction, beach nourishment, etc. on marine and coastal ecosystems. Based on a review of around fifty French marine Environmental Impact Assessments (EIAs), I analyzed the assessment of impacts, the use of offset sizing methods (robust method to assess ecological losses due to development projects and ecological gains created by offset measures) and the kind of measures proposed. Within these EIAs, sizing methods were seldom used and the very few measures suggested to offset residual impacts could be questioned in terms of equivalency and appropriateness. These measures were either ecological engineering techniques (such as seagrass or coral restoration), management measures (used to reduce pressure on the impacted ecosystems through the funding of management measures in Marine Protected Areas for example) or even knowledge acquisition. Thus, I am also looking at the efficiency of ecological engineering techniques on marine and coastal ecosystems. My research mainly focuses on the offset of authorized impacts but could also deals with some aspects of the offset of accidental damages

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Duport, Eric Marc Yann. "Quantification de la bioturbation dans les écosystèmes marins côtiers : caractérisation des groupes fonctionnels responsables du remaniement sédimentaire." Aix-Marseille 2, 2006. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2006AIX22054.pdf.

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Abstract:

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

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Burgaud, Gaëtan. "Etude des communautés fongiques cultivables des écosystèmes hydrothermaux marins profonds." Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2059.

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Si la description d'espèces nouvelles d'Archea et de Bacteria des écosystèmes hydrothermaux marins profonds a été fortement développée au cours des 20 dernières années grâce à la constitution de collection de culture, les travaux équivalents concernant les micros-eucaryotes ont été rarissimes. En conséquence, ce travail a été dirigé vers la constitution et l'étude d'une collection de culture de champignons (champignons filamenteux et levures) isolés à partir d'échantillons collectés en milieu hydrothermal profond principalement dans l'océan Atlantique mais également dans l'océan Pacifique. Il a permis (1) de décrire les taxons de champignons filamenteux et de levures obtenus et leurs principales caractéristiques physiologiques qui suggèrent l'isolement d'espèces ubiquistes et d'espèces endémiques ainsi que des adaptations variables aux fortes pressions hydrostatiques ; (2) d'établir l'hétérogénéité des distributions observées entre les sites de la Ride Médio-Atlantique et l'association fréquente aux populations animales dominantes (Bathymodiolus azoricus et Rimicaris exoculata) ; (3) de confronter les descriptions des communautés fongiques obtenues par les cultures et par l'analyse d'ADNr extraits d'échantillons bruts ; (4) de démonter par hybridation in situ la présence de levures dans les échantillons d'eau de mer collectés à proximité de la faune endémique ; (5) de décrire une nouvelle espèce du genre Candida nommé Candida marinus ; (6) d'analyser par dHPLC la présence de taxons fongiques dans la colonne d'eau en différents sites de l'océan Atlantique afin d'évaluer la spécificité des communautés fongiques des sites hydrothermaux. Ce travail, qui démontre pour la première fois l'existence de champignons filamenteux dans les écosystèmes hydrothermaux marins profonds, élargit notre vision de la diversité microbienne dans ces milieux et ouvre de nombreuses perspectives pour l'étude des communautés fongiques en milieu marin
For the last 20 years, numerous descriptions of new species of Archea and Bacteria isolated from deep-sea hydrothermal vents were produced from lab culture collections but regarding micro-eukaryotes, similar works were extremely rare. Consequently, this research has focused on isolation of fungi from samples collected at deep-sea hydrothermal vents of the Mid-Atlantic Ridge and the East Pacific Rise. It allowed (1) to describe filamentous fungi and yeasts, their physiological characteristics which suggest isolation of endemic and ubiquitous species and their variable adaptations to elevated hydrostatic pressures ; (2) to reveal distribution heterogeneities between hydrothermal sites and frequent association with dominant animal communities (Bathymodius azoricus and Rimicaris exoculata) ; (3) to compare culturable fungal communities with data from amplified rDNAs of hydrothermal samples ; (4) to assess the presence of yeasts in deep-sea water surrounding endemic animal communities with in situ hybridization ; (5) to describe a new species in the Candida genus, Candida marinus ; (6) to analyse using dHPLC fungal communities in the water column at different sites of the Atlantic ocean in order to assess the specificity of the culturable fungal communities obtained from deep-sea hydrothermal vent samples. This research reveals for the first time the presence of filamentous fungi at deep-sea hydrothermals vents, it enlarges our view of the microbial diversity in these extreme ecosystems and suggests future works to study fungal communities in marine environment

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Le, Mezo Priscilla. "Variabilité des écosystèmes marins de l'échelle inter-annuelle au dernier cycle glaciaire-interglaciaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV003/document.

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Abstract:

La variabilité du système climatique influence la productivité et la distribution des espèces marines sur toutes les échelles de temps, de la variabilité saisonnière et inter-annuelle aux cycles glaciaires-interglaciaires. Mais ces liens entre climat et écosystèmes marins sont encore largement méconnus, de telle sorte que les prévisions des changements à venir sont difficiles. De plus, parce que les indicateurs paléoclimatiques issus des archives marines sont souvent liés au fonctionnement de l’écosystème, cette méconnaissance limite la fiabilité de la reconstruction de la variabilité climatique passée.Ce travail de thèse vise à améliorer notre connaissance de ces liens entre climat et écosystèmes marins : nous nous sommes intéressés aux changements de productivité marine au cours du dernier cycle glaciaire-interglaciaire, et nous nous sommes aussi penchés sur la réponse de l’écosystème, incluant l'ensemble des niveaux de la chaine trophique, à la variabilité inter-annuelle à décennale en climat pré-industriel. Ce travail est basé sur l’utilisation d’un modèle climatique (IPSL-CM), d’un modèle de biogéochimie marine (PISCES) et d’un modèle de niveaux trophiques supérieurs (APECOSM).Dans un premier temps, nous montrons que le lien entre l’intensité de la mousson indienne et la productivité primaire marine, en été boréal dans la mer d’Arabie, n’est pas direct. En effet, il apparait indispensable pour comprendre les changements de productivité de considérer, en plus de l'intensité de la mousson, la structure de la mousson. En particulier, la position du Jet de Findlater par rapport à la côte de la péninsule arabique est un paramètre important puisqu'elle conditionne la dynamique d'Ekman dans la région.Dans un second temps, nous avons étudié les variations de la productivité marine au large de l'embouchure du fleuve Congo et leurs liens avec le fleuve et les changements de dynamique atmosphérique africaine. Ce travail a mis en évidence que la relation entre l'intensité de la mousson et l'intensité des alizés, souvent utilisée dans les reconstructions climatiques, n'est pas toujours vérifiée. Selon le climat étudié, l'importance des effets thermiques ou dynamiques sur les changements de précipitations et de vents simulés est différente.Dans un troisième temps, nous avons étudié l'effet de la variabilité inter-annuelle sur les changements de productivité passés et sur le signal climatique potentiellement enregistré par des indicateurs climatiques biologiques.Enfin, la dernière partie de cette thèse se focalise sur la réponse des organismes marins des haut-niveaux trophiques à la variabilité climatique à différentes fréquences. Ce travail a révélé que les organismes marins répondent de façons différentes aux variations environnementales en fonction de leur taille et de leur habitat
Climate variability influences marine primary productivity and marine species distribution over all timescales, from seasonal to interannual variability and glacial-interglacial cycles. The links between climate and marine ecosystems are still sparsely known so that the predictions of futur changes are difficult. Moreover, because paleoclimate recorders extracted from marine archives are often linked to the functionning of the ecosystem, this lack of knowledge limits our ability to reconstruct past climate variability.This thesis work aims at improving our knowledge of these links between climate and marine ecosystems : we have looked into marine productivity changes during the last glacial-interglacial cycle, but we also examined the "end-to-end" ecosystem response to inter-annual to decadal variability in a pre-industrial climate. This work uses a climate model (IPSL-CM), a bio-geochemical model (PISCES) and a model of high trophic levels (APECOSM).First, we show that the link between Indian summer monsoon intensity and marine primary productivity in the Arabian Sea is indirect. Indeed, it appears necessary to consider the monsoon pattern, such as the Findlater Jet position, which drives the Ekman dynamics in the region, as well as its intensity to understand the productivity changes.Second, we study the marine productivity changes off the Congo river mouth and their links with the river runoff and the African atmospheric dynamics. This work shows that the relationship between monsoon intensity and trade winds intensity, often used to reconstruct past changes, is not always verified. Depending on the climate, thermal or dynamical effects are more or less prominent drivers of the simulated changes in precipitation and winds. Productivity off the Congo river mouth, which is mainly located in the subsurface, seems more affected by the ocean and atmosphere dynamics than by the river supply in nutrients.Third, we study the inter-annual variability effects over past productivity changes and over the climatic signal potentially recorded in the biological climate proxies.Finally, the last part of the thesis focuses on high trophic levels marine organisms response to climate variability at different frequencies. This study shows that marine organisms response to environmental changes varies with the organism' size and habitat

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Souchu, Philippe. "Contribution à l'étude du cycle de l'azote en écosystème macrotidal." Brest, 1986. http://www.theses.fr/1986BRES2034.

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L'evolution saisonniere des transferts biogeochimiques d'azote inorganique dissous (nid) aux trois interfaces (eau douce-eau de mer; eau-sediment; eau-atmosphere) est etudiee dans un ecosysteme littoral macrotidal d'europe occidentale (la rade de brest, france). En periode hivernale et printaniere, la principale voie de fertilisation (azote nitrique) est d'origine fluviale (lessivage des sols de bassins versants agricoles). Le recyclage de l'azote, a l'interface eau-sediment, sous forme ammoniacale, permet le maintien d'une production primaire importante en ete et en automne. Les flux de nid d'origine atmospherique sont mesures sur trois sites de bretagne occidentale (influence marine, agricole et urbaine). S'ils restent faibles a l'echelle annuelle, ces flux peuvent representer pour l'ecosysteme littoral une source transitoire non negligeable, en periode estivale et automnale. Des budgets saisonniers des flux de nid entrant dans le systeme sont dresses et compares aux besoins de la production primaire pelagique. La dynamique du nid et de l'activite des producteurs primaires est interpretee en relation avec le concept d'ergocline

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Cotonnec, Gwenaëlle. "Les lipides, marqueurs des relations trophiques planctoniques dans les écosystèmes pélagiques côtiers." Littoral, 2001. http://www.theses.fr/2001DUNK0060.

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Abstract:

Cette étude traite des processus de fonctionnement entre le phytoplancton et le zooplancton en Manche orientale lors du bloom phytoplanctonique printanier dominé par l'algue Phaeocystis sp. Ces processus ont été étudiés par l'intermédiaire de biomarqueurs lipidiques : acides gras et pigments phytoplanctoniques. Des analyses chromatographiques ont été réalisées sur la MOP et sur des copépodes afin de : déterminer la composition du pool nutritif des copépodes, évaluer l'état physiologique et la qualité nutritionnelle du phytoplancton, caractériser le régime alimentaire des copépodes. Parallèlement, des comptages ont été effectués au microscope pour déterminer précisément la composition et la taille des cellules algales présentes pendant le bloom phytoplanctonique. Ceci a aussi permis de valider les résultats obtenus grâce aux marqueurs lipidiques. Une étude synoptique réalisée dans le détroit du Pas-de-Calais a permis de : montrer que le pool nutritif des copépodes ne variait pas significativement d'un point de vue quantitatif et qualitatif au sein du détroit ; dléterminer la zone de plus forte biomasse phytoplanctonique en Manche orientale en période de bloom printanier : les eaux côtières françaises où les études de processus du fonctionnement de l'écosystème planctonique ont été étudiés de manière plus approfondie. Une étude temporelle effectuée de mars à juin 1998 dans cette zone de forte production (entre Boulogne s/mer et la baie d'Authie) a permis de montrer que le pool nutritif des copépodes varie en composition, en quantité et en qualité au cours du bloom phytoplanctonique, avec un développement de Phaeocystis sp. Et un déclin des diatomées, des Cryptophycées, des Dinophycées et des Cyanophycées. Parallèlement, l'état physiologique et de la qualité nutritionnelle du phytoplancton diminuent au cours du bloom. Lors de la phase de développement du bloom les sels nutritifs sont épuisés par le bloom et la production algale est entièrement régénérée. Les relations trophiques ont été étudiées à la fois dans le détroit du Pas-de-Calais, et dans la zone de production/rétention située en face de la baie de Somme. Les marqueurs lipidiques ont permis d'étudier le régime et le comportement alimentaire de trois espèces de copépodes : A. Clausi, P. Elongatus et T. Longicornis. Dans cette étude, T. Longicornis apparaît comme étant l'espèce la plus sélective, et A. Clausi, la plus opportuniste. Les rations journalières estimées liées à l'ingestion d'algues sont suffisantes pour A. Clausi et P. Elongatus, par opposition à T. Longicornis. Néanmoins, les réserves lipidiques sont mobilisées dans les trois espèces de copépodes, indiquant que le bloom de Phaeocystis sp. Est défavorable aux copépodes
The objective of this work was to study the trophic relationships between the phytoplankton and the zooplankton in the Eastern English Channel durong the spring bloom dominated by Phaeocystis sp. These relationships were studied using the fatty acids and the phytoplanktonic pigments as biomarkers. The POM (particulate organic matter) and copepods were analyzed by HLPC and GC to : characterize the composition of the nutritive pool, estimate the physiological state and the nutritive quality of the phytoplankton, characterize the diet of copepods. Jointly, microscopic counting was done to determine more accurately the phytoplankton composition and measure the cell size. A spatial study was conducted through the strait of Dover to : point out the qualitative and quantitative changes of the nutritive pool in the Strait of Dover ; localise the zone of high production during the phytoplankton spring bloom : the French coastal waters where the trophic relationships were detailed. A temporal study was conducted between Boulogne/Mer and the Bay of Authie in March, May and June 1998 to describe the qualitative and quantitative variations of the copepod nutritive pool. During the phytoplankton spring bloom, a development of Phaeocystis sp. Was observed jointly to a declining of diatoms, Cryptophytes, Dinophytes and Cyanophytes. In the same way, the nutritive quality of the POM decreased. During the phytoplankton growth, the nutrients are depleted in the water column. Thus, the phytoplankton production was totally regenerated. The trophic relationships were studied through the Dover Strait and in a retention zone localise in front of the Bay of Somme. The lipid biomarkers pointed out the diet and the alimentary behaviour of copepods : A. Clausi, P. Elongatus and T. Longicornis. In this study, T. Longicornis was the most selective species whereas A. Clausi was the most opportunistic. The daily ratios were sufficient for A. Clausi and P. Elongatus by contrast to T. Longicornis. Nevertheless, the fatty acid reserves were mobilised in the three species indicating that the Phaeocystis sp bloom was inadequate

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De, Cesare Silvia. "Les bivalves filtreurs Astarte moerchi : modèle biologique pour l'étude des écosystème marins arctiques." Thesis, Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2016. http://www.theses.fr/2016MNHN0010/document.

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Abstract:

Dans le contexte des changements climatiques, les écosystèmes marins arctiques sont confrontés à des modifications environnementales accélérés, dont les conséquences sur les communautés biotiques sont encore débattues. La diminution du couvert de glace, l’augmentation de la turbidité et des apports d’eau douce vont affecter les producteurs primaires arctiques, avec des effets en cascade sur un processus-clé de ces écosystèmes : la relation trophique entre producteurs primaires et consommateurs benthiques (à laquelle se réfère généralement l’expression « couplage pélagos-benthos »). L’étude directe de ces interactions complexes n’est pas aisée dans ces milieux. Le modèle biologique des bivalves filtreurs peut permettre de contourner ces problèmes en remplissant une fonction d’ « intermédiaire » pour la compréhension de ces processus écologiques. Parmi les avantages de ce modèle d’étude, il y a tout d’abord le fait que ces organismes enregistrent au sein de leur coquille, dans les couches de biocarbonates, certaines dynamiques de leurs environnements. Les informations contenues dans ces « bioarchives » sont interprétées grâce aux méthodes de la sclérochronologie et de la sclérochimie et concernent une fenêtre temporelle correspondante à la vie des individus (de quelques années à plus que 500 ans). Un autre avantage de ce modèle biologique est que, s’agissant d’organismes qui sont des consommateurs primaires, l’étude de leur régime alimentaire peut apporter des éléments sur la relation trophique avec les producteurs primaires. Avec les méthodes de l’écologie trophique, en particulier les acides gras et les isotopes stables, l’étude des tissus permet d’obtenir des informations sur les sources assimilées à l’échelle de quelques semaines/mois. L’objectif de cette thèse est de tester le potentiel des bivalves Astarte moerchi (complexe borealis) comme modèle biologique pour l’étude des écosystèmes marins arctiques. Pour ce faire, une approche couplée est utilisée combinant l’analyse de la coquille par les méthodes de la sclérochronologie et de la sclérochimie (ratios élémentaires) et l’analyse des tissus par les méthodes de l’écologie trophique (acides gras, isotopes stable du carbone et de l’azote, isotopes du carbone sur acides gras individuels). Deux populations actuelles d’Astarte moerchi ont été étudiées dans deux fjords présentant des caractéristiques environnementales contrastées : le Young Sound au Nord-Est du Groenland (considéré comme fjord « arctique ») et le Kongsfjorden à l’Ouest de l’Archipel du Svalbard (considéré comme site « sub-arctique »). L’étude des tissus d’A. moerchi a permis de mettre en évidence la plasticité trophique de cette espèce, avec des différences dans les sources d’alimentation de deux populations liées aux dynamiques locales de production primaire. L’étude de la coquille d’A. moerchi a permis de : a) corroborer l’hypothèse de la formation annuelle des stries de croissance, confirmant la longévité de cette espèce pouvant atteindre 150 ans ; b) montrer l’intérêt potentiel de l’étude des ratios élémentaires dans les biocarbonates et en particulier du ratio Barium sur Calcium (Ba/Ca), qui pourrait être relié aux efflorescences phytoplanctoniques et c) montrer que les conditions environnementales contrastées du site arctique et sub-arctique se traduisent dans des patrons de croissance coquillère différents. Des perspectives pour l’utilisation ultérieure de ce modèle en écologie sont discutées. Pour conclure, une réflexion épistémologique est amorcée sur la spécificité du modèle biologique d’étude des bivalves filtreurs. En opposition à une notion plus classique d’ « organisme modèle » utilisée en biologie expérimentale, nous proposons que les bivalves filtreurs (à l’instar d’autres « bioarchives » comme les arbres, des coraux et des algues corallines) appartiennent à une catégorie de modèles biologiques qu’on pourrait qualifier « in situ » et qui semble être spécifique à la discipline écologique
In the context of climate change, Arctic marine ecosystems are affected by rapid environmental modifications, whose effects on biotic communities are still debated. The sea-ice decline and the increase in freshwater inputs and turbidity are likely to impact Arctic primary producers, with cascade effects on a key-process in those ecosystems: the trophic relationship between primary producers and benthic consumers (generally referred as “pelagic-benthic coupling”). The direct study of such complex interaction is not straightforward in the Arctic. The biological model of filter-feeding bivalves offers the possibility to get around these problems, allowing to study those ecological processes indirectly. Among the advantages of this model, there is first of all the fact that these organisms record in their shell, in the carbonate layers, some dynamics of their environments. The information recorded in such “bioarchives” are interpreted through the methods of sclerochronology and sclerochemistry and relate to a time window corresponding to the organism lifespan (from some years to more than 500 years). Given that these organisms are primary consumers, another advantage of this biological model is that the study of their diet can provide information about the trophic relationship with primary producers. With the methods of trophic ecology, especially fatty acids and stable isotopes, the study of the tissues allows the investigation of sources assimilated at a timescale of weeks/months.The main objective of this thesis is to test the potential of bivalves Astarte moerchi (borealis complex) as a biological model for the study of marine Arctic ecosystems. A coupled approach is used to combine shell analysis by the methods of sclerochronology and sclerochemistry (elemental ratios) and tissue analysis by the methods of trophic ecology (fatty acids, carbon and nitrogen stable isotopes, compound-specific carbon stable isotopes on individual fatty acids). Two living A. moerchi populations have been studied in two fjords presenting contrasted environmental conditions: Young Sound in North-East Greenland (considered as “Arctic” site) and Kongsfjorden in the West coast of the Svalbard Archipelago (considered as a “sub-Arctic” site). The study of the tissues of A. moerchi allowed to show the trophic plasticity of this species, with differences in food sources of the two populations linked to local primary production dynamics. The analysis of the shell of A. moerchi allowed to: a) corroborate the hypothesis of annual growth lines formation, thus confirming the longevity of this species that can attain 150 years; b) show the potential interest of the analysis of elemental ratios and particularly the ratio between Barium and Calcium (Ba/Ca), which could be relied to phytoplanktonic blooms and c) show that contrasted environmental conditions in the Arctic and sub-Arctic sites result in different shell growth patterns. Some perspectives for the further use of this model study in ecology are discussed. To conclude, an epistemological reflection is sketched about the specificity of the biological model study of filter-feeding bivalves. In contrast to the classical notion of “model organism” used in experimental biology, we suggest that filter-feeding bivalves (as well as other “bioarchives” like trees, corals and coralline algae) belong to a category of biological models that could be named “in situ” and seems specific to the ecological discipline

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Jean, Natacha. "Etude du DMSP et du DMS dans deux écosystèmes littoraux marins de niveaux trophiques différents (Méditerranée Occidentale, France) : relations avec les facteurs abiotiques et biotiques." Toulon, 2002. http://www.theses.fr/2002TOUL0016.

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Sauterey, Boris. "How do ecological and evolutionary dynamics interact together and with the environment to shape the structure of oceanic plankton communities? : A modelling approach." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077259.

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Abstract:

Les modèles récents de circulation océanique intègrent l'écologie des phytoplanctons d'une manière relativement détaillée, prenant en compte divers types fonctionnels de planctons, voir la variabilité spécifique (Follows et al. 2007). Ces modèles ont montré l'importance de l'écologie fonctionnelle dans la compréhension des cycles biogéochimiques et des potentielles rétroactions entre écosystèmes marins et changement globaux (Cermerio and Falkowski 2009). Une question reste cependant ouverte : l'évolution des planctons accélère-t-elle ou atténue-t-elle l'impact du changement climatique sur le cycle du carbone ? Cette question va au delà du cadre de cette thèse, mais ce travail est un premier pas dans cette direction. Avant de pouvoir répondre, une problématique plus fondamentale doit être abordée : comment l'évolution et l'écologie interagissent, façonnant ainsi les communautés écologiques vivant dans l'écosystème complexe et hautement forcé dans le temps, que sont les océans ? Une autre question, plus appliquée est : est il possible de décrire de manière fiable les réseaux trophiques complexes dans un tel contexte, sans tenir compte des dynamiques évolutives ? Et donc, à quel point les modèles actuels basés sur le paradigme "everything is everywhere, but the environment selects" sont ils fiables ? Pour répondre à ces questions, le premier objectif spécifique de cet thèse est de modifier un modèle de circulation océanique existant (le MITgcm Follows et al. 2007; Ward et al. 2012, 2013) afin d'y intégrer l'adaptation en trait des phytoplanctons
Recent global ocean circulation models integrate phytoplankton ecology in a relatively detailed manner, accounting for a variety of plankton functional types or even species-level variability (Follows et al. 2007). Such models have demonstrated the importance of ecological detail (in terms of functional composition) for global biogeochemical cycles and possible positive feedbacks between marine ecosystems and climate change (Cermeho and Falkowski 2009). An open question today is : does phytoplankton (and zooplankton) evolution accelerate or mitigate the impact of climate change on the global carbon cycle ? Answering this question is beyond the scope of this thesis, and the work in this thesis should be seen as a first step in this direction. Before being able to answer to the above question, a more fundamental topic needs to be addressed: how do evolution and ecology interact to shape the ecological communities living in the highly complex and temporally forced environment that is the ocean? And a derived, more applied question is: can we obtain a plausible description of the complex food webs in such contexts, without accounting for evolution? Otherwise stated, how reliable is the currently used methodology for simulating the emergence of complex food webs through community assembly, based on the non-adaptive paradigm of "everything is everywhere, but the environment selects"? In order to answer these questions, the more specific objective of my thesis is to extend an existing global circulation model (the MITgcm, Follows et al. 2007; Ward et al. 2012, 2013) in order to allow for the simulation of adaptation of phytoplankton traits

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Henry, Nicolas. "Écologie moléculaire des symbioses eucaryotes des écosystèmes planctoniques de la zone photique des océans." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066181/document.

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Abstract:

Les symbioses ont un role majeur dans le fonctionnement et l'equilibre des ecosystemes. Dans les oceans, qui couvrent pres de 70 % de la surface de la planete, vivent une multitude d'organismes incapables de lutter contre les courants et la plupart sont microscopiques, il s'agit du plancton. Les organismes du plancton, comme ceux d'autres ecosystemes, entretiennent des symbioses, mais la nature et l'ampleur de ces interactions sont encore mal connues dans le plancton du fait la petite taille de ces organismes et de la difficulte d'echantillonnage des ecosystemes planctoniques, surtout dans les zones les plus eloignees des cotes. Les principaux objectifs de cette these sont de donner un apercu global de la place occupee par ces symbioses dans le plancton et de proposer des methodes originales permettant leur detection. Les travaux presentes dans ce manuscrit s'appuient sur l'analyse des donnees generees lors de l'expedition Tara Oceans (2009-2013) pendant laquelle 210 stations oceaniques ont ete echantillonnees a travers le monde. Ils concernent plus precisement le jeu de donnees environnemental obtenu grace au sequencage a haut debit (Illumina) de la region hypervariable V9 (130 nucleotides) de la sousunite 18S de l'ADN ribosomique des organismes eucaryotes (metabarcoding). Dans un premier temps, un etat des lieux de la diversite et de la structure des communautes du pico-nano-micro-mesoplancton (0,8-2000 μm) eucaryote de la zone photique des oceans temperes a tropicaux est realise. Il met en evidence la place importante occupee par les symbiotes au sein de ces communautes. Ensuite, l'etude de deux cas de symbiose (Blastodinium- Copepodes et Symbiodinium-Tiarina) montre les difficultes inherentes a la detection de couples symbiotiques a partir d’un jeu de donnees issue d'etudes par metabarcoding du plancton (flexibilite de la specificite des symbioses dans le plancton), mais aussi la possibilite de distinguer les differentes phases de vie des symbiotes (libres et symbiotiques) lorsque les echantillons etudies ont ete fractionnes. Enfin, un ensemble de methodes est propose afin d'ameliorer l'efficacite de la detection de symbioses dans le cadre d'etudes par reseau de cooccurrences des communautes planctoniques. L'analyse de la distribution des metabarcodes le long des fractions de taille (piconano- (0.8-5 μm), nano- (5-20 μm), micro- (20-180 μm), et meso-plancton (180-2000 μm)) permet de differencier ceux provenant d'organismes symbiotiques de ceux d'organismes libres, sans a priori. De plus la comparaison de l'abondance de groupes genetiques definis a differents niveaux de resolution permet de detecter des associations symbiotiques peu specifiques et d'apprecier leur niveau de specificite
The oceans, which cover nearly 70 % of the earth's surface, is host to a myriad of mostly microscopic organisms that drift with the currents and are collectively called plankton. As in other ecosystems, symbioses play a major role in the functioning and equilibrium of the plankton. But the exact nature and strength of those symbiotic interactions are still poorly known, not only due to the small size of most planktonic organisms, but also because of the inherent difficulty of sampling planktonic ecosystems, especially in the high-seas. The main goals of this thesis are to give a global view of the importance of planktonic symbioses and to propose novel methods for their detection. The work presented in this manuscript is based on analyses of data generated during the Tara Oceans expedition (2009-2013), during which sea water was collected and size fractionated by filtration at 210 sampling locations distributed across the world's oceans. The data analyses presented herein mostly focus on an environmental metabarcoding dataset obtained from next-generation sequencing (Illumina) of the V9 hypervariable region (~130 nucleotides long) of the 18S small ribosomal subunit of eukaryotic organisms. We begin by assessing the diversity and structure of pico-, nano-, micro and meso-planktonic eukaryotic communities (0.8-2000 μm) in the photic zone of tropical to temperate sea regions. Then, we present two cases of symbioses (Blastodinium-Copepods and Symbiodinium-Tiarina) to illustrate both the difficulties encountered when trying to detect symbiotic relationships using metabarcoding data due to varying specificities of symbiotic relationships, but also the potential solutions offered by size-fractionated sampling to distinguish between the different stages of the life cycle of symbiotic organisms (free living and symbiotic stages). Finally, we propose a set of methods to improve the detection of symbioses by studying the co-occurrence of organisms in planktonic communities: we use the distribution of metabarcodes along size fractions ((piconano- (0.8-5 μm), nano- (5-20 μm), micro- (20-180 μm), and meso-plancton (180-2000 μm)) to distinguish likely free living organisms from those that have a symbiotic life style, and we compare the abundance of genetic groups constructed by clustering metabarcodes at different resolution levels, which allows us to detect interactions occurring above the species level and to evaluate their level of specificity

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Spathari, Sofia. "Diversité phytoplanctonique et dynamique des efflorescences algales dans les écosystèmes marins côtiers sous l'influence des apports continentaux." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20163.

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Abstract:

Ce travail a pour objet l'analyse quantitative des effets des changements environnementaux et notamment des apports en nutriments d'origine terrestre, sur la biodiversité, la structure et la dynamique des communautés phytoplanctoniques côtières. Elle s'appuie sur des données physico-chimiques et biologiques nouvelles collectées pendant une année dans le Golfe de Kalloni (île de Lesvos, Grèce) et sur une base de données existantes sur cinq régions côtières de l'Égée. Des méthodologies modernes rarement utilisées en écologie marine pour le traitement de l'information ont été appliquées (PERMANOVA, modèles statistiques et biologiques). La productivité primaire, la biodiversité et la composition des communautés phytoplanctoniques dans les écosystèmes marins côtiers sont fortement influencées par les apports du bassin versant et principalement durant la période hivernale. Il a été montré que les apports en azote inorganique étaient plus critiques que les apports en phosphore, provoquant le développement des crises dystrophiques et des floraisons d'espèces potentiellement toxiques comme Pseudo-nitzschia calliantha et Alexandrium insuetum. Durant ces épisodes, la biodiversité, la composition et la structure des communautés phytoplanctoniques changent radicalement vu que dans un bref laps de temps, seulement deux espèces deviennent prédominantes. L'application des modèles biologiques de Tokeshi a permis de démontrer que les communautés phytoplanctoniques sont structurées davantage par la disponibilité des ressources que par les processus d'autorégulation. La relation entre la biodiversité et la productivité du phytoplancton est représentée par une courbe convexe, dont la partie droite est caractérisée par la manifestation des efflorescences. L'analyse des facteurs qui contrôlent cette relation montre que le stress abiotique limite la richesse du phytoplancton lorsque la productivité des écosystèmes côtiers est minimale ou maximale
The research objective of the current work was the quantitative study of the ecological processes regulating the diversity, structure, and dynamics of phytoplankton communities in coastal ecosystems, influenced by terrestrial nutrient loading, mainly of anthropogenic origin. The thesis was based on the analysis of physical, chemical, and biological data sampled during the course of one year in the Gulf of Kalloni, Lesvos Island, Greece, and on an existing database compiled from five coastal areas in the Aegean Sea. The data were analysed with the application of novel methodologies rarely used in marine ecology. According to the results of the study, the primary productivity, biodiversity, and species composition of phytoplankton communities in coastal ecosystems is strongly affected by the nutrient loading from the watershed particularly during the winter months. It has been found that the import of nitrogen into the system was more critical than phosphorus for the development of eutrophication crises and blooms of potentially toxic species. During these blooms, the biodiversity, and community structure and composition change radically since a maximum of two species dominate the community almost entirely. The application of biological models on bloom and non-bloom assemblages has shown that resources rather than self-organisation processes drive the structure of phytoplankton assemblages. The diversity-productivity relationship in phytoplankton was a humpback, when samples from bloom assemblages were included in the analysis. Investigation on the factors affecting the shape of this relationship has demonstrated a possible double abiotic stress mechanism, which regulates phytoplankton species richness in coastal ecosystems

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Ragueneau, Olivier. "La dynamique du phytoplancton en écosystèmes côtiers macrotidaux : couplage avec l'hydrodynamique et le cycle biogéochimique du silicium." Brest, 1994. http://www.theses.fr/1994BRES2035.

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Abstract:

L'objectif de cette these est d'etudier la dynamique du phyoplancton dans les ecosystemes cotiers macrotidaux, en relation avec l'hydrodynamique et avec le cycle biogeochimique du silicium. Deux sites ateliers ont ete frequemment visites au cours du printemps 1992, la rade de brest et le secteur homogene de la manche occidentale. Dans ces deux ecosystemes cotiers macrotidaux, le declenchement des diverses floraisons est etudie sous l'angle de la theorie des ergoclines, afin de comprendre la difference observee dans la reponse du phytoplancton aux apports d'energie auxiliaire variant en relation avec l'alternance vives eaux/mortes eaux. Le role du silicium est egalement essentiel dans les premiers stades de la succession. Une methode a ete mise au point pour determiner les teneurs en silice biogenique en s'affranchissant de l'interference minerale due a la presence, dans les eaux cotieres, de nombreux mineraux silicates. Cette methode a permis (1) de mettre en evidence une limitation de la croissance des diatomees par les silicates dans les deux ecosystemes et (2) d'etablir pour l'ecosysteme rade de brest un bilan complet des flux de silicium dissous et particulaire (biogenique). La mesure directe des apports de silicates a la rade, comparee avec une estimation indirecte de la production de silice biogenique, a permis de mettre en evidence l'importance de la regeneration du silicium dans la colonne d'eau et a l'interface eau-sediment

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Corbineau, Ana. "Variabilité temporelle des grands poissons pélagiques exploités dans les écosystèmes marins tropicaux." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066257.

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Abstract:

Le développement de la pêche thonière industrielle dans l’océan mondial depuis le début des années 1950 et le suivi des statistiques de pêche par les différentes commissions thonières régionales nous ont permis de construire des séries temporelles de captures et de taux de captures (CPUE) sur les principales espèces commercialement exploitées. Les océans ont été divisés en grandes provinces biogéographiques définies par Longhurst. Les statistiques spatialisées de pêche ont été agrégées par province biogéographique, par pays pêcheur et par espèce. Les composantes périodiques de chaque série temporelle ont été mises en évidence à partir de la méthode des ondelettes. Pour comparer les spectres d’ondelettes, nous avons appliqué une méthode multivariée basée sur la covariance entre chaque paire de spectres. Chaque spectre est identifié par une modalité de chacun des facteurs (espèce, province, flottille, ou océan). A partir d’une matrice de distances entre toutes les paires de spectres, nous avons classé les séries temporelles et identifié les facteurs les plus influant. Ensuite, nous avons étudié les relations entre les séries de capture et de CPUE et les indices climatiques globaux à partir des analyses d’ondelettes croisées. Les résultats montrent que le facteur « province géographique » structure plus les patterns de variations que les facteurs « espèce » et « océan ». L’impact de la variabilité climatique sur les séries de captures de thons est modulé par la province géographique aussi. Les fluctuations des séries temporelles traduisent donc des interactions complexes entre les processus biologiques, les stratégies de pêche et la variabilité environnementale.

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Laghdass, Mélissa. "Réponse de la communauté bactérienne marine à différentes sources nutritives : lien entre activité et diversité." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066463.

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Abstract:

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

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Colléter, Mathieu. "Impacts de la pêche sur le fonctionnement trophique des écosystèmes marins : une approche comparative basée sur des modèles trophodynamiques." Rennes, Agrocampus Ouest, 2014. http://www.theses.fr/2014NSARH092.

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Abstract:

Face à une situation mondiale de surexploitation des ressources et de dégradation de l'intégrité des écosystèmes marins, le développement de l'Approche Ecosystémique des Pêches est aujourd'hui reconnu comme une urgente nécessité. La pêche induit des diminutions souvent très importantes de l'abondance des espèces ciblées. Ces modifications, comme celles liées aux destructions d'habitats ou à la pollution, se répercutent via les réseaux trophiques à l'ensemble des communautés écologiques et au fonctionnement de l'écosystème. De plus, l’ampleur des impacts varie compte tenu du fonctionnement trophique des écosystèmes. Dans cette perspective, le développement d'approches comparatives à grande échelle et de modèles de fonctionnement trophique des écosystèmes sont identifiés comme des étapes clés afin d'analyser, quantifier et si possible prévoir l'impact de la pêche sur l'ensemble des compartiments des écosystèmes marins. L'un des principaux modèles écosystémiques aujourd'hui utilisés est le modèle EwE développé au sein de l'Université de Colombie Britannique. Ce modèle quantifie les flux trophiques entre les compartiments d’un écosystème. Il a fait l'objet de plusieurs centaines d'applications dans des situations extrêmement diverses. Le modèle EcoTroph, développé au sein de l'UMR ESE à Agrocampus Ouest, est quant à lui plus récent. Il conduit à une représentation théorique simplifiée du fonctionnement des écosystèmes aquatiques à travers l’utilisation de spectres trophiques. De nouvelles connaissances sur le fonctionnement trophique des écosystèmes marins ont été acquises grâce à la modélisation écosystémique. En effet, de nombreux modèles EwE ont mis en évidence des modifications du fonctionnement trophique causées par l’impact de la pêche. Mais ces modèles sont hétérogènes et ne couvrent qu'une partie de l’océan. Réciproquement, le v modèle ET peut être "plaqué" sur un modèle EwE et constitue un cadre unifié de représentation à travers l’utilisation de spectres trophiques. Il permet d'identifier les paramètres clés du fonctionnement trophique : les efficiences de transfert trophique, la cinétique des flux de biomasse, l’impact des contrôles top-down… ET est également un outil de diagnostic des impacts de la pêche à l’échelle écosystémique. Il permet une approche générique et une extrapolation à l’échelle globale. Le travail de thèse s'inscrit à la convergence de ces deux approches EwE et ET, il s'appuie sur une approche comparative entre écosystèmes et vise ainsi à répondre aux questions suivantes : - Quels sont les déterminants clés du fonctionnement trophique des écosystèmes marins ? - Dans quelle mesure ces paramètres déterminent-ils des changements écosystémiques liés aux impacts de la pêche ? Cinq étapes ont été identifiées afin de répondre à ces questions : - Création d'un répertoire d’informations (EcoBase) afin d’agglomérer les données provenant des modèles EwE, et de donner une vue d'ensemble des applications de ce modèle ; - Révision et développement du modèle EcoTroph à travers l’inclusion de la « foraging arena theory » (théorie des aires de nourricerie), la création d’un package R, et une meilleure évaluation de la sensibilité des paramètres du modèle ; - Utilisation de EwE et ET afin de réaliser une première méta-analyse portant sur les aires marines protégées (AMPs) et leurs exports potentiels de biomasse ; - Synthèse et analyses comparatives de 127 modèles EwE disponibles dans EcoBase étant donnés différents types d’écosystème. ET est utilisé comme un outil de comparaison afin d’effectuer une méta-analyse du fonctionnement trophique des écosysèmes marins. Vi L’accent est mis sur l’identification de fonctionnement type et des paramètres clés associés. Ma thèse de doctorat est donc organisée en six chapitres. Le chapitre 1 présente une introduction générale décrivant le contexte de mon étude, mes questions de recherche et les principales raisons motivant de telles questions. Dans le chapitre 2, je présente EwE et EcoBase, c’est-à-dire un répertoire d’informations développé afin d’agglomérer et communiquer les données provenant des modèles EwE. Ces données nous ont permis de fournir un aperçu global des applications du modèle EwE. Dans le chapitre 3, je présente le modèle EcoTroph et les différentes améliorations que j’ai apportées, notamment l'intégration de la « foraging arena theory ». Le chapitre 4 présente une analyse portant sur trois cas d’études d’AMPs en utilisant EwE et ET afin d’estimer les exports potentiels de biomasse provenant des AMPs (effet « spillover »). Dans le chapitre 5, j’ai mené une méta-analyse du fonctionnement trophique des écosystèmes marins en utilisant 127 modèles EwE. Je me suis focalisé sur l'identification de fonctionnements trophiques types et de leurs paramètres clés associés. Enfin, le chapitre 6 résume mes conclusions et présente mes observations finales. Je discute également les possibles défauts et insuffisances des analyses effectuées, et fait des recommandations portant sur les futurs intérêts de recherche et les améliorations à apporter aux modèles écosystémiques
Faced with the global overexploitation of marine resources and the rapid degradation of ecosystems’ integrity, many states agreed to the principle of an ecosystem approach to fisheries (EAF). In fact, overfishing induces strong decrease of targeted species biomass, which impact predators, their competitors, prey, and ultimately the ecosystems’ trophic networks. Thus, it is an important challenge to understand the trophic functioning of marine ecosystems and the related impacts of fisheries. In this spirit, my thesis was developed to address concerns about the potential impacts of fisheries on the underlying trophic functioning, and to better understand this trophic functioning and its variability through ecosystems. Two well-known trophodynamic models were used: Ecopath with Ecosim (EwE) and EcoTroph (ET). First, I developed EcoBase, i. E. , an online repository to gather and communicate information from EwE models, which enabled to give a global overview of the applications of the EwE modeling approach. Then, the ET model was corrected and standardized through the creation of a software package in R. A new trophic control, i. E. , foraging arena (FA) trophic control, was integrated to study its impacts on trophic flows and fishing effects on aquatic ecosystem trophic networks. I showed that that making ecosystem behavior more realistic by incorporating FA controls into EcoTroph decreased the resistance and the production of modeled ecosystems facing increasing fishing mortality. An analysis of case studies focusing on marine protected areas (MPAs) was then performed using EwE and ET. I analyzed the potential spillover effect from three MPAs, and showed that their potential exports were at the same order of magnitude as the amount of catch that could have been obtained inside the reserve. Finally, a meta-analysis of marine ecosystem trophic iii functioning was conducted using 127 EwE models, which showed that ecosystem types were distinguished by different biomass trophic spectra and associated trophic indices. These differences were mainly driven by different production, but also kinetic for some ecosystem types. In conclusion, trophodynamic models, as EwE and ET, appeared to be useful tools to better understand the trophic functioning of marine ecosystems, its variability through ecosystems, and the associated impacts of fisheries

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Caradec, Julien. "Hydrodynamisme et production phytoplanctonique dans les écosystèmes marins : influence des variations de lumière induites par le mélange vertical sur l'absorption de l'azote." Brest, 2008. http://www.theses.fr/2008BRES2025.

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Abstract:

L’influence de I’hydrodynamisme sur la production phytoplanctonique dans les écosystèmes marins a été étudiée en observant les effets des variations de lumière induites par le mélange vertical sur le développement du phytoplancton dans les eaux fortement brassées de la Manche occidentale. Les flux d’absorption du nitrate et de l’ammonium dans la colonne d’eau et les cinétiques d’absorption de ces composés en fonction du pourcentage de l’intensité lumineuse incidente de surface ont été déterminées au cours d’un cycle saisonnier pour deux classes de taille de phytoplancton (>10 μm et <10 μm) en relation avec les variations de l’hydrodynamisme liées au cycle de marée morte eau vive eau. Les flux d’absorption ont été mesurés en utilisant la technique du traceur isotopique 15N. Nos résultats montrent que la nature de la production primaire et la structure de tille des populations phytoplanctoniques sont étroitement liées aux conditions de lumière qui résultent du régime de mélange vertical des masses d’eaux. Un hydrodynamisme intense favorise une production de nature régénérée basée sur l’ammonium et le développement d’une population phytoplanctonique dominée par les petites cellules alors qu’un hydrodynamnisme faible avantage une production basée sur l’utilisation du -nitrate et associée au développement de grandes cellules, du moins dans des conditions non limitantes en nutriments. Nos résultats montrent aussi que les populations phytoplanctoniques sont capables de répondre rapidement à des changements du régime de mélange vertical des masses d’eaux en modifiant leurs propriétés physiologiques et en adaptant en particulier les processus d’absorption des composés azotés
The influence of vertical mixing on the phytoplankton production in marine ecosystems has been studied by observing the effects of changing light induced by vertical mixing on the development of phytoplankton in well-mixed waters of the Western English Channel. Nitrate and ammonium uptake rate in the water column and the kinetics of uptake of these compounds based on-the percentage of incident sea-surface light intensity were determined during a seasonal cycle for two classes of phytoplankton size (> 10 μm and <10 μm) in relation- with Mf tidal cycle. Nitrate uptake rates were measured using the techrique of tracer isotope 1SN. Our resuts show that pimary production and phytoplankton size structure are ulosely related to lighting conditions resulting from the vertical mixing of water column During high hydrodynamics conditions, phytoplanktonic production is low and based on regenerated ammonium and development of a population dominated by small cells, while a low hydrodynamic increase production based on the use of nitrate and associated with the development of large cell, at least in non-limiting nutrient condition. Qur results also show that phytoplanktonic populations are able to respond quickly to vertical mixing changes by altering their physiological properties and adapting in particular the process of absorption of nitrogen compounds

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Mahé, Stéphane. "Diversité des branches évolutives basales du règne des champignons dans les écosystèmes hydrothermaux marins profonds." Phd thesis, Université Rennes 1, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00797898.

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Abstract:

Les champignons sont des organismes hétérotrophes ubiquistes jouant des rôles pivots dans de nombreux écosystèmes (e.g. décomposeurs, symbiontes) et formant une lignée eucaryote majeure. Les Chytridiomycota constituent les branches basales du règne des Champignons, soit une position critique pour la compréhension de la radiation évolutive fongique. Or, ce groupe a été peu étudié, ce qui ne permet qu'une résolution partielle de ces relations évolutives. Ici, nous décrivons la diversité fongique, en ciblant principalement les Chytridiomycota via des analyses de génomique environnementale. Des échantillons de diverses natures ont été collectés au niveau de sources hydrothermales marines profondes qui sont connues pour être des hotspots de diversité, avec un fort taux d'endémisme. Pour l'analyse des séquences moléculaires obtenues, une base de données (PHYMYCO-DB) portant sur des marqueurs moléculaires fiables et dédiés à la phylogénie fongique, a été créée puis mise en ligne. Des outils moléculaires développés au cours de cette thèse ont permis de récupérer six phylotypes Chytridiomycota dont quatre produisent des branches non-décrites à ce jour. De plus, la diversité obtenue n'est pas limitée au clade des Opisthokonta (i.e. principalement les règnes des Animaux et des Champignons) puisqu'il a également été observé un phylotype Apusozoa et deux phylotypes ayant une position indéfinie à la base des Unikonta. Ces résultats offrent des perspectives pour la description de nouveaux organismes via le séquençage de génomes ou l'imagerie. Ces organismes sont également prometteurs pour la résolution des relations évolutives chez les Opisthokonta, les Unikonta, voire les Bikonta.

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Schrimm, Muriel. "Transferts de carbone entre un écosystème récifal et l'océan par l'intermédiaire d'une passe lagonaire (île de Mooréa, Polynésie française)." Perpignan, 2000. http://www.theses.fr/2000PERP0387.

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Dans le cadre des flux et bilans de carbone et carbonates en milieu corallien, les pertes de carbone par l'écosystème corallien n'ont été que peu étudiées. Le but de cette thèse, élaborée dans le cadre du programme EMIR (PNRCO), est plus précisément de quantifier l'exportation de carbone organique et minéral à l'échelle annuelle, depuis les zones les plus côtières d'un édifice insulaire récifal verss le domaine océanique ouvert, par l'intermédiaire d'une passe lagonaire, et d'identifier les facteurs de contrôle de ces transferts. Le système corallien choisi, situé sur la côte Nord de l'île de Moorea, est constitué de 3 compartiments entre lesquels se produisent les échanges : le lagon, compartiment source de l'exportation, la plaine sableuse, compartiment intermédiaire dont le rôle reste à préciser et l'océan ouvert, compartiment le plus profond, considéré comme un puits d'exportation définitive. . Pour chaque département sont étudiés : 1/la structure hydrologique et néphélométrique des masses d'eau, sur la base de profils CTD/transmissométrie et de prélèvements d'eau (détermination de la composition biogéochimique et biologique) ; 2/les flux de matière, au moyen de pièges à particules (flux de masse totale, composition biogéochimique des flux) ; 3/les caractéristiques de l'interface sédimentaire grâce aux carottages de sédiments superficiels (composition des sédiments, caractérisation de la matière organique à l'interface). . .

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Pichegru, Lorien. "Stratégies de recherche alimentaire d’oiseaux marins vulnérables dans le Benguela." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2008/PICHEGRU_Lorien_2008.pdf.

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Abstract:

Dans un contexte de changements globaux rapides, il est crucial de comprendre les mécanismes de recherche alimentaire des prédateurs marins supérieurs afin de déterminer leur capacité d’adaptation face à la variabilité environnementale, dans le but de prédire les conséquences de ces changements sur la dynamique de leurs populations et de définir des mesures de conservation appropriées pour ces espèces menacées et les réseaux trophiques auxquels elles participent. Dans l’upwelling du Benguela, en Afrique du Sud, les fous du Cap (Morus capensis) et les manchots du Cap (Spheniscus demersus) sont vulnérables d’extinction et font face depuis une dizaine d’années au déplacement vers le sud-est de leurs proies principales, les sardines (Sardinops Sagax) et les anchois (Engraulis encrasicolus), sous l’influence probable des changements climatiques. Nous avons effectué une étude détaillée des stratégies de recherche alimentaire des fous du Cap au moyen d’enregistreurs électroniques miniaturisés portés par ces oiseaux tout au long de leurs voyages en mer, ainsi que des suivis de leur régime alimentaire et de l’abondance et de la distribution de leurs proies dans le Benguela. Nous avons montré que les fous du Cap sont capables d’augmenter substantiellement leur effort de prospection alimentaire face à une faible disponibilité des proies naturelles sur la côte ouest de l’Afrique du Sud. Ils restent pourtant limités dans l’étendue de leur aire de recherche alimentaire par la nécessité de retourner régulièrement à la colonie pour nourrir leur progéniture. Ils se tournent alors vers des proies de substitution, des déchets de pêche au merlu (Merluccius spp. ) de faible valeur nutritive. Ces proies représentent de la « Junk-food » pour les poussins de fous et ont un impact négatif sur leur survie. Même s’ils permettent aux adultes de réduire significativement leur effort de prospection en hiver, les déchets de pêche ne compensent donc pas la faible disponibilité des sardines et des anchois au cours de la saison de reproduction. Nous avons déterminé que pour une densité des proies naturelles inférieure à 25 g m-2 dans l’aire de nourrissage des fous du Cap, les adultes reproducteurs ne parviennent plus à équilibrer leur balance énergétique et échouent massivement au cours de la reproduction. Poussés par la fidélité à leur site de reproduction, les fous du Cap étudiés reviennent cependant tenter de se reproduire dans des conditions environnementales sub-optimales et se retrouvent victimes d’un piège écologique. La structure sociale d’une espèce peut donc ralentir son adaptation aux changements environnementaux. Les petits poissons pélagiques, sardines et anchois, sont désormais rares au large de la côte ouest de l’Afrique du Sud et la compétition des oiseaux marins du Benguela avec les pêcheries industrielles à la senne atteint son paroxysme. La biotélémétrie, particulièrement le suivi GPS des fous et des manchots du Cap en mer, nous a permis de définir leurs zones d’alimentation de manière très précise. En nous basant sur ces données et sur des suivis des activités de pêche à la senne, nous proposons des mesures de conservation qui prennent en compte les zones d’alimentation des prédateurs supérieurs concernés tout en considérant les besoins économiques locaux. Ces zones permettront le maintien des populations d’oiseaux marins menacées et nos données alimenteront également les plans de gestion écosystémique des pêcheries dans le but d’une exploitation durable des ressources naturelles
In the context of rapid global changes, understanding the foraging mechanisms of marine top predators is crucial to determine their ability to adapt to environmental variability, in order to predict the consequences of changes on population dynamics and to define appropriate conservation measures for threatened species and the trophic webs to which they belong. In the Benguela upwelling system, in South Africa, Cape gannets (Morus capensis) and African penguins (Spheniscus demersus) are vulnerable to extinction and are facing for 10 years onward a progressive south-eastward shift of their main prey, sardines (Sardinops Sagax) and anchovies (Engraulis encrasicolus), probably due to climate change. We performed a detailed study on Cape gannet foraging strategies, using birdborne recorders, and analysing their diet and the distribution and abundance of their prey in the Benguela. We showed that Cape gannets are able to increase substantially their foraging effort facing poor natural prey availability on the west coast of South Africa. However they are limited in the extent of their foraging area by the need to regularly come back to the colony to feed their young. Thus they turn to feeding behind trawlers on hake fishery discards (Merluccius spp. ) of poor nutritional content. These prey represent « Junk-food » for the gannet chicks and have a negative impact on their survival. Even if they allow adults to significantly decrease their foraging effort during winter, fishery discards can not compensate for a poor availability in sardines and anchovies during the breeding season. We have determined that below a density of 25 g m-2 of natural prey in their foraging area, breeding Cape gannets can not equilibrate their energy balance and fail massively in their breeding attempt. Faithful to their breeding site, Cape gannets come back to attempt breeding under sub-optimal conditions, and so are lead to an ecological trap, instead of emigrating. The social structure of a species can therefore lag its adaptation to environmental changes. Small pelagic fish, sardines and anchovies, are currently scarce off the west coast of South Africa, enhancing the competition between seabirds and purse-seine fisheries. Biotelemetry, and particularly GPS tracking on Cape gannets and African penguins at sea, allowed us to precisely define theses birds’ foraging zones. Basing our decision on these data and on purse-seine fisheries activities, we suggest conservation measures that take into account foraging areas of these top predators, while considering local economic needs. These zones are crucial for the maintenance of threatened endemic populations and our data would help in an ecosystemic approach to fisheries management, for a sustainable exploitation of the environment

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Gazeau, Frédéric. "Métabolisme des écosystèmes côtiers : de l'échelle locale (fjord de Randers, baie de Palma et estuaire de l'Escaut) à l'échelle européenne." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066130.

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Shin, Yunne. "Interactions trophiques et dynamiques des populations dans les écosystèmes marins exploités : approche par modélisation individus-centrée." Paris 7, 2000. http://www.theses.fr/2000PA077217.

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Abstract:

Les objectifs de cette thèse sont d'identifier les questions écologiques soulevées par la pratique d'une gestion écosystémique des pêches, et d'y apporter des réponses, en testant des hypothèses de fonctionnement des écosystèmes marins, et en évaluant les effets de la pêche et de sa gestion sur les écosystèmes. A cette fin, notre travail s'appuie sur l'élaboration et l'utilisation du modèle multispécifique OSMOSE. OSMOSE est un modèle individus-centre visant à être complémentaire d'autres modèles multispécifiques halieutiques, en permettant l'étude de dynamiques spatiales structurées en age et en taille, selon des scénarios de pêche varies. L'hypothèse d'une prédation opportuniste, fondée sur la taille corporelle des poissons et leur co-occurrence spatio-temporelle, est au cœur de la démarche. Ainsi, plutôt que d'appréhender les réseaux trophiques à partir de relations interspécifiques établies, ceux-ci sont considérés comme étant fondamentalement dynamiques. La validité du modèle est d'abord testée en confrontant les dynamiques simulées aux observations faites dans les écosystèmes marins. Deux propriétés essentielles sont ainsi retrouvées : la relative stabilité de la biomasse et du spectre de taille des écosystèmes, contrastant avec la variabilité des dynamiques spécifiques. Afin d'évaluer les modifications induites par la pêche sur la structure des communautés, trois attributs du spectre de taille sont étudiés par simulation (pente, intercept et courbure). L'évolution de ces grandeurs en fonction de l'effort de pêche est caractérisée par une rupture de pente qui correspond au maximum soutenable des captures de pêche. Ce résultat permet ainsi de proposer un indicateur du niveau d'exploitation de l'écosystème. Enfin, l'effet

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Dufour, Francis. "Sources et distribution du sélénium et de la sélénonéine au sein des écosystèmes arctiques." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35876.

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Abstract:

Les aliments traditionnels provenant de la mer constituent un élément important du régime alimentaire des Inuits de l’Arctique canadien. Ils présentent plusieurs avantages nutritionnels, notamment des niveaux élevés d'acides gras énergétiques et de microéléments tels que le sélénium (Se). Le Se est essentiel à la santé humaine et les populations inuites affichent une concentration sanguine en Se parmi les plus élevées au monde. Contrairement à d'autres populations, le Se est principalement présent sous forme de sélénonéine, une forme organique de Se récemment identifiée. Des études suggèrent que la sélénonéine participerait à la détoxification du méthylmercure. Les animaux ne peuvent pas synthétiser la sélénonéine et nos connaissances sur l’origine et la distribution du Se et de la sélénonéine dans l’environnement marin arctique sont limitées. L’objectif de cette étude était donc de mesurer les concentrations totales de Se, de sélénonéine et de multiples biomarqueurs écologiques dans une vaste gamme d’organismes marins. Deux chaînes alimentaires (pélagiques et pélago-benthiques) ont été étudiées dans le cadre des projets Green Edge et BriGHT. Composition isotopique (δ¹⁵N, δ¹³C), abondance de biomarqueurs lipidiques (HBIs et acides gras) et concentration en Se et sélénonéine ont été déterminées au sein de tissus provenant d'espèces représentatives. Nos analyses ont révélé des concentrations élevées de Se chez plusieurs espèces de la chaine benthique, en particulierdans les tissus de bivalves et de morse. Chez le morse, la sélénonéine peut représenter jusqu'à 45% du Se total. Bien que l'origine de la sélénonéine reste incertaine, ces résultats, combinés avec ceux des analyses isotopiques et de biomarqueurs, suggèrent que la banquise constitue une source de Se pour les écosystèmes arctiques. La sélénonéine étant synthétisée par des bactéries et des champignons, il est probable que ces organismes, retrouvés dans les sédiments ou sur la peau des mammifères marins, en soit aussi la source en Arctique
Traditional foods from the sea have always been an important component of the diet of Inuit of the Canadian Arctic. These organisms provide several nutritional benefits, including high levels of energetic fatty acids and microelements such as selenium (Se). Se is essential to human health and Inuit populations exhibit among the highest blood levels of Se worldwide. In contrast to other populations, Se is mainly present in Inuit blood as selenoneine, a recently identified organic form of Se. Recent studies suggest that selenoneine may participate in methylmercury (MeHg) detoxification mechanisms. Animals cannot synthesize selenoneine and our knowledge about the origin and the distribution of Se and selenoneine in the Arctic marine environment is scarce. The main aim of this study was to determine total Se, selenoneine and multiple biomarker concentrations in a broad range of marine organisms.Two food chains (pelagic and pelago-benthic) were studied in the context of the GreenEdge and BriGHTprojects. Isotopic composition (δ¹⁵N, δ¹³C), abundance of lipid biomarkers (HBIs and fatty acids) and selenium and selenoneine concentrations were determined in tissues from representative species. Our analyses revealed high concentrations of Se in several species of the benthic food chain, particularly in bivalve and walrus tissues. In walrus, selenoneine accounted for up to 45% of total Se. Although the origin of selenoneine remains uncertain, these results, combined with isotopic and biomarker analyses, suggest that sea ice is a source of Se for Arctic ecosystems. Since selenoneine is synthesized by bacteria and fungi, it is likely that these organisms, found in the sediments or on the skin of marine mammals, are also the source in the Arctic.

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Frouin, Patrick. "Structure et fonctionnement des écosystèmes benthiques dans les lagons soumis aux perturbations anthropiques : le lagon de Tahiti, Polynésie française." Pacifique, 1996. http://www.theses.fr/1996PACI0022.

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Haouari, Olfa. "Etude taxonomique de bactéries sulfato-réductrices originaires d'écosystèmes marins et hydrothermaux terrestres tunisiens : potentialités oxydo-réductrices de l'arsenic." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11038.

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Abstract:

Les bactéries sulfato-réductrices (BSR) sont très répandues dans la nature contribuant à la minéralisation de la matière organique qui est remarquable dans les environnements marins et extrêmes. Des études portant sur la biodiversité des BSR ont été conduites sur des échantillons de milieux marins et de sources hydrothermales tunisiens. Des méthodes de microbiologie et de taxonomie moléculaire nous ont permis : de mettre en évidence la présence d’une diversité de BSR appartenant surtout aux genres Desulfovibrio, Desulfotomaculum et Thermodesulfovibrio,de caractériser trois nouvelles espèces appartenant respectivement aux genres précités. Les potentialités oxydo-réductives de l’arsenic ont été recherchées chez les souches isolées. La réduction indirecte de l’As(V) a aussi été démontrée. Grâce à la présence d’H2S, la toxicité du métal est largement amoindrie. En condition de microaérobiose, nous avons montré, pour la première fois, chez deux souches la capacité d’oxyder l'As(III) en l'As(V)
Sulfate-reducing bacteria (SRB) are widespread in nature where they contribute significantly to organic matter mineralization through the sulfur cycle. This contribution is particularly remarkable in marine sediments where they can take part up to 50% of organic matter oxidation, although their ecological role is important as well in the extreme environments. Beside their capacity to reduce sulfur compounds (sulfate, thiosulfate, elementary sulfur), SRB have also the ability to reduce heavy metals and metalloids. Studies related to the biodiversity of SRB were conducted on samples of marine sediments and hydrothermal terrestrial springs, located in the North part of Tunisia. Microbiological approaches coupled with molecular taxonomy based on the analysis of sequences of genes encoding for the ARNr 16S, allowed us to: (i) provide evidence of the existence of a great diversity of SRB belonging to genera Desulfovibrio, Desulfotomaculum and Thermodesulfovibrio then, (ii) to isolate and characterize three new species belonging to the above mentioned genera. We examined the oxydo-reductive capacities of our isolates towards arsenic compounds. Seven of these SRB showed the ability to directly reduce arsenate [As(V)] to arsenite [As(III)] without energy conservation. Indirect reduction of As(V) linked to biological sulfide production was also shown. The presence of H2S largely decreased metal toxicity. Under microaerobic conditions (0. 5% and 1% of O2 in the gas phase), we demonstrated for the first time, that two of our isolates, HEB223 and Lam5, were able to oxidize arsenite to arsenate

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Augier, Dominique. "La gestion intégrée des écosystèmes marins littoraux des Petites Antilles : entre stratégies de développement et enjeux de préservation." Thesis, Antilles, 2018. http://www.theses.fr/2018ANTI0272/document.

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Abstract:

À l’interface terre/mer et nature/société, les littoraux sont des territoires complexes et très attractifs où se déploient divers usages et pratiques qui génèrent de nombreux conflits et dégradations. Il existe aujourd’hui un consensus global quant à la nécessité de préserver ces espaces et la biodiversité qu’ils abritent. Depuis plusieurs décennies, c’est la gestion intégrée de la mer et du littoral (GIML) qui est prônée à l’échelle internationale comme la solution pour répondre aux problématiques rencontrées sur les zones côtières. L’approche s’inscrit dans la démarche du développement durable et elle tente de réconcilier l’usage des ressources et la conservation de la biodiversité. Une profusion de projets a vu le jour un peu partout à travers le monde et beaucoup de moyens humains et financiers ont été mobilisés à cet effet. Mais elle rencontre des difficultés importantes aussi bien dans sa mise en pratique que dans son évaluation. Or ce dernier point est largement reconnu comme un outil indispensable dans la planification et la gestion des projets et des programmes. Cette thèse propose donc une méthode d’élaboration d’indicateurs pour le suivi et l’évaluation des politiques de GIML qui permet d’apprécier les écarts entre les ambitions de protection de l’environnement, de développement économique et de bien-être social qui sous-tendent l’approche et les actions réalisées sur le terrain. Pour ce faire, quatre études de cas dans la Caraïbe ont été choisies. Il s’agit du Parc marin de Saba, de la Soufrière Marine Management Area (Sainte-Lucie), du groupe Nature Seekers (Trinidad) et du contrat de baie de Fort-de-France (Martinique). Ces expériences sont toutes citées comme des réussites en termes de gestion intégrée du littoral et comme des exemples à suivre. Mais répondent-elles réellement aux objectifs de la démarche ? La grille d’analyse proposée permet d’avoir une autre lecture des résultats de ces processus et de tirer des enseignements plus généraux pour la mise en pratique de la GIML
At the interface of land and sea, and at the interface of nature and society, coastal areas are complex and very attractive territories where diverse uses and practices generate many conflicts and degradations. There is now a global consensus on the need to preserve these areas and their biodiversity. For several decades, Integrated Coastal and Ocean Management (ICOM) has been advocated internationally as the approach to address the problems encountered in coastal areas. The approach is a key paradigm for the sustainable development of coastal zones and it tries to reconcile the use of resources with the conservation of biodiversity. A large number of projects have been implemented around the world and many human and financial resources have been mobilized for this purpose. But ICOM implementation and evaluation remain much of a challenge. This last point is widely recognized as an indispensable tool in project and program planning and management. This thesis therefore proposes a methodology for the development of indicators for the monitoring and evaluation of GIML initiatives, which makes it possible to appreciate the gaps between ambitions for environmental protection, economic development and social welfare. Underpin the approach and the actions carried out on the ground. To do so, four case studies in the Caribbean were selected. These include the Saba Marine Park, the Soufrière Marine Management Area (Saint Lucia), the Nature Seekers Group (Trinidad) and the ‘Contrat de baie’ of Fort-de-France (Martinique). These experiences are all cited as success stories in terms of integrated coastal management and as examples to follow. But do they really respond to the objectives of the approach? The proposed analysis grid provides a further reading of the results of these processes and provides more general lessons for the implementation of GIML

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Ramond, Pierre. "Diversité fonctionnelle des protistes marins de l'écosystème côtier." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS210.

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Abstract:

Les protistes sont les eucaryotes du compartiment microbien. Les rôles et adaptations de ces organismes dans leur milieu constituent leur diversité fonctionnelle. Parce que beaucoup ont été découvert récemment, la diversité fonctionnelle des protistes marins est peu connue. Dans cette thèse, la diversité fonctionnelle des protistes marins de l’écosystème côtier a été étudiée en couplant la taxonomie génétique (V4-ADNr 18S) et 13 traits. Dans un premier temps, à l’inverse des procaryotes, un fort lien entre taxonomie et fonctions est mis en évidence, impliquant que des changements de composition sont susceptibles de modifier le fonctionnement de l’écosystème. Les petits protistes soutiennent une plus grande diversité fonctionnelle, car influencés par une plus grande disponibilité en ressource. Dans une application associée à un front de marée, l’influence de l’environnement sur la diversité des protistes est étudiée. Les protistes phototrophes démontrent un maximum de diversité au niveau du front. Ce maximum est influencé par la dispersion (existence d’un écotone) ainsi que par des cycles de perturbations qui permettent de diminuer localement la compétition exclusive. La diversité des protistes hétérotrophes semble moins structurée par l’environnement, probablement parce que leur nutrition se fait par des interactions biotiques moins influencées par l’environnement. Finalement, nous observons que les protistes parasites sont spécialisés à leurs proies. Ces résultats soulignent que le rôle de prédation des communautés de protistes passe par l’intermédiaire d’interactions spécifiques entre les protistes hétérotrophes et leurs proies
Protists are the eukaryotic share of microbial communities. The distinct roles and adaptations of marine protists to their environment constitutes their functional diversity. Many marine protist have been discovered by DNA-based taxonomy, however the functional diversity of these organisms is unknown. In this project, the functional diversity of marine protist is studied by coupling a genetic survey (V4-18S rDNA) of various coastal ecosystems and a trait approach constituted of 13 traits. As a first step, in terms of functional redundancy, changes in the community of marine protists were tightly coupled with changes in functional diversity. These results contrasts with observations about prokaryotes and the distinct evolutionary process at stake are commented. The small size-fraction displayed a higher functional diversity probably influenced by a higher resource availability for this compartment. In a tidal front, the influence of the environment on marine protists is studied. The phototrophic protists presented a maximum of diversity at the front. The diversity maximum was influenced by dispersal (at an ecotone) but also by disturbance cycles which allowed to decrease competitive exclusion. Reversely, the diversity of heterotrophic protists was less structured by this environment, probably because their nutrition is related to biological interactions more than by the environment. In a last section, parasitism of a single dinoflagellate species was shown to be carried out by few specialized parasites. These results underline that the predation role of protistan communities might be dictated by specialized interactions involving heterotrophic protists and their prey

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Lobos, Valenzuela Maria Gabriela. "Spéciation de l'arsenic par couplage HPLC-UV-HG-AFS. : Application à des échantillons de l'environnement des écosystèmes marins et terrestres." Pau, 2003. http://www.theses.fr/2003PAUU3026.

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Abstract:

Ce travail présente le développement d'un couplage entre la séparation chromatographique HPLC et la détection spécifique par AFS pour la spéciation de l'arsenic grâce à la mise en œuvre d'une étape intercalée de dégradation UV et génération d'hydrures. Les modes chromatographiques proposés permettent la séparation de As(III), As(V), DMA et MMA par échange dánions; et AsB, TMAO, TMAs+ et AsC par échange de cations. La méthode optimisée permet d'atteindre des limites de détection de l'ordre du æg L-1 pour chaque espèce en solution, ce qui en fait un outil des plus performants pour la spéciation de l'arsenic. De plus elle permet de détecter les arsénosucres présents dans certains échantillons. Nous avons également optimisé des méthodes d'extraction pour divers échantillons environnementaux (sols, sédiments, végétaux marins et terrestres, mollusques) permettant l'extraction sélective et quantitative des espèces arséniées à partir de ces matrices, sans modification de leur distribution
This work presents the development of a coupling between chromatographic separation (HPLC) and specific detection by AFS for the speciation of arsenic by inserting an optimised step of UV decomposition and hydride generation between the column outlet and the detector. The described chromatographic modes allow the separation of As(III), As(V), DMA and MMA by anion exchange; and AsB, TMAO, TMAs+ and AsC by cation exchange. The optimised method allows to reach low detection limits about æg L-1 for each species in solution, making this technique one of the most efficient for arsenic speciation. Moreover it permits to detect the arsenosugars present in some samples. We also optimised extraction methods for various environmental samples (soils, sediments, marine and terrestrial plants, molluscs) allowing the selective and quantitative extraction of arsenic species from these matrices, without modification of their distribution

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Salvatteci, Renato. "Variabilité multi-décennale et millénaire de l'intensité de la zone de minimum d'oxygène, de la production exportée et des populations de poissons pélagiques à partir de sédiments marins laminés à Pisco, Pérou, au cours des derniers 25000 ans." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066163.

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Abstract:

Le Système du Courant de Humboldt (HCS) est caractérisé par la présence d’une Zone de Minimum d’Oxygène (ZMO) et une production primaire élevée qui explique une grande abondance d’anchois. Les forts taux de sédimentation et l’intense ZMO permettent la formation et la préservation de sédiments finement laminés qui rendent possible des études paléocéanographiques à haute résolution temporelle. L’utilisation de divers proxies géochimiques et de techniques paléontologiques dans une série de carottes sédimentaires prélevées en face à Pisco (~14 °S) a permis la reconstruction de l’intensité de la ZMO, la productivité exportée et la variabilité des populations de poissons pélagiques au cours des derniers 25 kyr BP en. Les résultats montrent que la Dernière Période Glaciaire (DPG, 25. 5 – 23 kyr BP) et le Dernier Maximum Glaciaire (DMG, 23 – 19 kyr BP) sont caractérisés par une ZMO faible, une productivité exportée limitée et une faible abondance de poissons. Le « Terminaison 1 » (19 - 11. 7 kyr BP) est caractérisé par une forte ZMO, une productivité exportée et une abondance de poissons légèrement supérieure à celle de la DPG et du DMG. Pendant l’Holocène l’augmentation de la productivité exportée, les conditions redox dans les sédiments et la biomasse d’anchois est vraisemblablement liée à l’augmentation graduelle de l’insolation dans l’hémisphère sud. Les derniers 4 000 ans sont caractérisés par une forte variabilité multiséculaire de tous les proxies et de conditions contrastées entre épisodes chauds et froids. Enfin, le dernier siècle est caractérisé par une augmentation de l’intensité de l’upwelling côtier, de la productivité exportée et des populations d’anchois
The Peruvian upwelling system (PUS) is characterized by a strong oxygen minimum zone (OMZ) and high primary productivity, sustaining the world’s largest anchovy fishery. The high sedimentation rates along with the strong OMZ allow the preservation of finely laminated sediments permitting the reconstruction of climatic and oceanographic changes at high-resolution levels. In the present work, past changes in the OMZ intensity, export production and pelagic fish biomass off Peru during the last 25 kyr are reconstructed applying a multi-proxy approach including redox sensitive metals, organic proxies and fish remains in multiple cores retrieved off Pisco (~14 °S) in the core of the OMZ. According to our analyses and interpretations, the OMZ intensity experienced large changes induced by remote as well as local forcings. A weak OMZ associated with low export production and low fish biomass prevailed during the Last Glacial Maximum (LGM, 19 to 23 kyr BP) and the Early Glacial (EG, 23 to 25 kyr BP). By contrast the Termination 1 (~11. 7 – 19 kyr BP) was characterized by a strong OMZ, low export production and low fish biomass. During the Holocene, there is a trend towards enhanced export production and more reducing sediment conditions, associated with an increase in austral summer insolation. Strong multi-centennial scale variability in all proxies, as well as contrasting conditions in OMZ intensity, export production and fish biomass during the northern hemisphere warm and cold periods, characterized the last 4 kyr. During the last century the PUS exhibited the highest anchovy productivity supported by an increase in upwelling intensity and higher export production

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Cornec, Laurence. "Mise en évidence et étude de deux enzymes thermostables : lipase et estérase, de micro-organismes thermophiles isolés d'écosystèmes hydrothermaux sous-marins." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD859.

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Abstract:

Deux activités enzymatiques thermostables -lipase et estérase-, ont été recherchées chez 160 isolats thermophiles, ainsi que sur 133 cultures d'enrichissement dans le cas des lipases, obtenus à partir d'échantillons prélevés au niveau de sources hydrothermales profondes. Le caractère archaeaen et thermophile de la majorité des isolats étudiés a rendu nécessaire un travail d'adaptation des protocoles aux spécificités de ces micro-organismes. Les méthodes ainsi mises au point ont permis de mettre en évidence deux cultures d'enrichissements productrices de lipases, obtenues à 75°C et 95°C. 47 isolats de la collection ainsi que 8 souches de référence ont montré une activité estérase intracellulaire. Trois profils différents d'activité estérasique ont été mis en évidence sur gel d’électrophorèse après révélation colorée spécifiques : simple, double et multi-bandes, respectivement pour 36, 10 et 1 isolats. Il a également été montré que la fréquence de production des estérases s'accroit chez les archaea isolées à haute température et pH acide. L'estérase produite par P. Abyssi souche GE5, archaea isolée à 2000 m de profondeur, et croissant de façon optimale à 96°C, a alors été étudiée de façon plus approfondie. La caractérisation de l'enzyme dans l'extrait brut ainsi que de l'enzyme purifiée a montré une thermostabilité très élevée, supérieure à celle montrée par l'estérase produite par une autre archaea, Sulfolobus acidocaldarius (Sobek et Görisch, 1988). L'estérase de P. Abyssi a été purifiée 187 fois avec un rendement de 11,4% : c'est un monomère de 205-264 kDa, de point isoélectrique égal à 3,6. Elle montre une large spécificité de substrat (aliphatique, aromatique) mais hydrolyse préférentiellement les esters d'acides à courte chaîne. Son comportement est de type michaelien vis-à-vis des esters de para-nitrophénol. L'inhibition par le PMSF suggère la présence de résidu sérine dans le site actif et corrobore l'hypothèse de l'appartenance de l'estérase de P. Abyssi à la classe des carboxylestérases (EC 3. 1. 1. 1), comme le suggérait le profil de spécificité de substrats.

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Mesnage, Valérie. "Contribution à l'étude de la mobilité des formes de phosphate à l'interface eau-sédiment dans les écosystèmes lagunaires." Montpellier 1, 1994. http://www.theses.fr/1994MON13508.

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Holon, Florian. "Interactions entre écosystèmes marins et pressions anthropiques : Applications au suivi et à la gestion des eaux côtières de la mer Méditerranée." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS030/document.

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Abstract:

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

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Daniel, Anne. "Le cycle de l'azote en écosystème côtier : développement d'un analyseur submersible pour la mesure in situ des nitrates et nitrites ; variations saisonnières de la production azotée phytoplanctonique." Brest, 1995. http://www.theses.fr/1995BRES2007.

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Abstract:

La premiere partie de cette these s'est portee sur le developpement d'un analyseur submersible permettant la mesure in situ des nitrates et nitrites. Cet appareil a ete concu de facon a permettre la mesure des variations temporelles et spatiales de la teneur en nitrates et nitrites dans les eaux cotieres montrant de tres fortes variations de salinite. La methode analytique correspondant le mieux aux contraintes operationnelles fixees par le cahier des charges est la fia (flow injection analysis). Afin d'eliminer les interferences causees par les variations de temperature et de salinite, un traitement de signal base sur une detection simultanee du signal a deux longueurs d'onde differentes a ete propose. Cet analyseur fonctionne jusqu'a une profondeur de 300 m, dans des milieux ou la temperature varie de 2c a 30c et la salinite de 0 a 35 pss. Les mesures effectuees en rade de brest et en mer d'iroise avec l'analyseur ont montre une excellente coherence avec celles obtenues de facon conventionnelle. La seconde partie de la these a porte sur la dynamique de la production azotee dans un ecosysteme soumis a d'importantes perturbations: la rade de brest. Un suivi de la teneur des sels nutritifs, de la composition de la matiere particulaire et de la production phytoplanctonique a ete mene entre 1991 et 1993 a la station r3. Un bilan des flux d'azote inorganique dissous a ete dresse en rade de brest au niveau des fleuves, du sediment, de l'iroise, des rejets urbains et des apports atmospheriques. Le but de ce travail a ete d'observer la relation entre la disponibilite des differentes sources azotees et leur absorption (par les differentes classes de phytoplancton et sur toute la colonne d'eau), puis d'en deduire la forme azotee preferentiellement absorbee ainsi que le regime de production (nouvelle ou regeneree)

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Sánchez-Pérez, Elvia Denisse. "Rôle des mécanismes biotiques et abiotiques dans la dynamique de la matière organique dissoute dans les écosystèmes marins pélagiques (Méditerranée Nord Occidentale)." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066474/document.

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Abstract:

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

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Niquil, Nathalie. "Que nous apprennent les propriétés émergentes des modèles statiques de réseaux trophiques sur le fonctionnement des écosystèmes littoraux anthropisés ?" Habilitation à diriger des recherches, Université de La Rochelle, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00488262.

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Abstract:

L'écologie a vu se développer, depuis une vingtaine d'années, une vision systémique se concentrant sur les interactions entre composantes de l'écosystème. L'association de ces composantes fait émerger des propriétés globales et agit en retour sur les propriétés des composantes. Ces propriétés sont dites émergentes. Leur étude a été appliquée aux réseaux trophiques de différents écosystèmes, pour la plupart littoraux, par des approches numériques visant à construire et analyser des modèles statiques. Une telle approche fait le choix de négliger certains aspects : structures spatiales, dynamiques temporelles, forçage des processus, dans l'objectif de favoriser la prise en compte d'un maximum de compartiments dans une vision synthétique. Ce travail repose entièrement sur les résultats acquis sur les différents compartiments et processus, avec comme objectif d'en faire une synthèse, de les confronter, et de dégager des propositions d'étude de nouveaux processus ou compartiments peu renseignés. De ma thèse à aujourd'hui, j'ai travaillé sur des questions relatives aux réseaux trophiques planctoniques avec, dans chaque situation, un contexte appliqué et un objectif fondamental. Celui-ci consiste à comprendre le fonctionnement de ce réseau planctonique. L'axe directeur utilisé pour discuter de la nature de ces différents réseaux trophiques planctoniques est essentiellement celui de Legendre et Rassoulzadegan (1996) reposant sur un gradient entre deux états : le réseau microbien et le réseau herbivore classique. On a ainsi pu dégager de nouveaux modes de fonctionnement des réseaux trophiques planctoniques et ces propriétés dégagées viennent enrichir la réflexion menée sur le problème appliqué soulevé dans chaque milieu. Suite à mon recrutement à l'Université de La Rochelle, la demande du LBEM était que je travaille sur les vasières intertidales tempérées, en couplant benthos et colonne d'eau. Le choix de conserver une approche en modèles statiques afin de prendre en compte au maximum la diversité fonctionnelle imposait de modifier les outils numériques pour les adapter à cet écosystème macrotidal. Les innovations apportées ont principalement concerné la modification de l'algorithme de l'analyse inverse par une approche de Monte Carlo, le couplage spatial par les flux de transport et des saisons, le développement d'indices basés sur les chaînes de Markov (liens lents ou rapides entre compartiments). L'application de ces méthodes à l'ensemble des données acquises sur le site de Brouage dans les Pertuis Charentais a permis de dégager les caractéristiques suivantes : i) rôle primordial du réseau microbien benthique : microphytobenthos, bactéries hétérotrophes, foraminifères, ii) rôle de cul-de-sac de la matière organique par les foraminifères (la place exacte des foraminifères dans le réseau reste à déterminer), iii) la nématofaune est la plaque tournante du réseau, iv) le réseau est importateur de détritus et exportateur de matière de « qualité », au sens de l'exergie. A partir de ce modèle, des scénarios ont pu être simulés sur des scenarii de culture et la conséquence d'une chute des productions primaires sur la nourriture disponible. Le modèle couplé en boites spatiales a permis de dégager 3 modes de fonctionnement distincts en fonction de la hauteur sur la zone intertidale. Outre ce travail sur la vasière de Brouage un travail de comparaison inter – sites a été initié par l'établissement d'un modèle à deux saisons sur la vasière de l'Aiguillon, au nord des Pertuis Charentais. Le fonctionnement trophique de cette vasière est très proche de celui de Brouage. Il s'en démarque surtout par un rôle moindre des bivalves cultivés et une forte exportation de matière par les poissons brouteurs (mulets). Outre une indication sur l'évolution naturelle des écosystèmes, les propriétés émergentes des réseaux trophiques peuvent être indicatrices d'un état d'évolution sous la pression de l'Homme. Il est alors nécessaire de développer des indicateurs d'écosystèmes capables d'évaluer les changements des environnements côtiers. L'utilisation des indices d'analyse des réseaux devrait permettre de passer à une vision systémique, s'intéressant aux interactions plutôt qu'aux stocks. Seule une comparaison étendue de nombreux réseaux en utilisant toujours les mêmes techniques permettra d'aller plus loin, en cherchant à observer vers quelles propriétés évoluent les systèmes, naturellement et sous pression anthropique.

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Rossi, Nadège. "Ecologie des communautés planctoniques méditerranéennes et étude des métaux lourds (Cuivre, Plomb, Cadmium) dans différents compartiments de deux écosystèmes côtiers (Toulon, France)." Toulon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439972/fr/.

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Abstract:

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

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Faget, Daniel. "Le milieu marin méditerranéen : conflits, usages et représentations : le cas du golfe de Marseille (début XVIIIe-début XXe siècles)." Aix-Marseille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX10045.

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Abstract:

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

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Dissertations / Theses on the topic 'Écosystème marin'

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