Dissertations / Theses on the topic 'Lagune côtière'

Les lagunes côtières sont des écosystèmes très productifs, qui possèdent des propriétés économiques et écologiques importantes. L'étude de la communauté bactérienne est nécessaire, du fait de ses fonctions clés dans ces systèmes côtiers, qui incluent la dégradation de la matière organique et le recyclage des nutriments. L'objectif de cette thèse est d'étudier la diversité temporelle et fonctionnelle de la communauté bactérienne de la colonne d'eau et du sédiment de la lagune du Havre-aux-Maisons, qui est un système exclusivement marin situé aux Îles-de-la-Madeleine dans le Golfe du Saint-Laurent. Une plus grande diversité de bactéries attachées aux particules, que celle libre, fut observée. Les deux communautés étaient phylogénétiquement différentes et leurs distributions temporelles étaient liées à la concentration de matière organique particulaire. Dans le sédiment, une communauté bactérienne quasi-stable au niveau du phylum était reliée à différents cycles biogéochimiques notamment le cycle du soufre. La structure de cette communauté benthique était déstabilisée lors de grosses perturbations comme les tempêtes et une hausse majeure en matière organique. Les données de la réaction en chaine par polymérase (PCR) quantitative ont confirmé l'importance du métabolisme du soufre et de la fixation de l'azote dans le sédiment. Une augmentation dans la concentration de matière organique sous la forme de bio-dépôt de moules influençait très peu l'abondance des gènes exprimés par les bactéries fixatrices d'azote, dénitrificatrices et sulfato-réductrices. Il existe potentiellement un seuil à partir duquel un changement s'opère au niveau de la diversité bactérienne associée à ces gènes. Cette étude a notamment démontré l'importance de la communauté bactérienne comme indicatrice de la composition biochimique des lagunes côtières aussi bien que d'autres types d'écosystèmes avec une haute importance biologique.<br>Coastal lagoons are productive ecosystems, which are economically as well as biologically important. Bacteria are largely responsible for key ecosystem functions such as organic matter degradation and nutrient recycling, and studies on their diversity and functional roles are necessary to gain knowledge on the overall ecosystem properties. The main objectif of this thesis was to investigate the temporal and functional diversity of the bacterial communities in the water column and in the sediment of the Havre-aux-Maisons lagoon; a strictly marine coastal system located in the Magdalen Islands in the Gulf of St Lawrence, Canada. In the water column, the attached bacterial community was more diverse than the free-living bacterial community and the two communities were phylogenetically different. The temporal changes in communities were linked to the concentration of particulate organic matter. At the phylum level, the sediment bacterial community structure changed little over time. This community was linked to several biogeochemical cycles, in particular to the sulfur cycle. A stable sediment bacterial community structure was altered by major disturbances such as storms and high concentrations of organic matter. Results from quantitative polymerase chain reaction targeting genes coding for enzymes used in nitrogen and sulfur metabolism indicated the importance of sulfur metabolism and potentially nitrogen-fixation in the sediment. An increase in the organic matter concentration in the form of mussel biodeposits had little influence on transcript concentrations of genes involved in denitrification, nitrogen-fixation and sulfate reduction. However there was evidence of an organic loading threshold at which a change in the diversity of the bacteria involved in denitrification and nitrogen-fixation could occur. Overall this thesis demonstrated that bacterial communities are likely good indicators of the biochemical processes in coastal lagoons and similar studies could be applied to other shallow systems.

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

Le Bassin d'Arcachon, lagune côtière macrotidale, supporte une production importante d'organismes à fort intérêt économique. La connaissance de la dynamique du compartiment autotrophe est indispensable pour comprendre le fonctionnement trophique de cet écosystème. Cette étude se propose de répondre aux questions suivantes : (i) quels sont les facteurs environnementaux susceptibles de conditionner la dynamique saisonnière et spatiale du compartiment autotrophe dans la lagune ?, (ii) quel est le rôle des facterus de type bottom-up dans le contrôle de la production primaire planctonique ? et (iii) quelle est l'importance de la production primaire planctonique globale du Bassin d'Arcachon ? Pour cela, un suivi annuel haute-fréquence (pas de temps : 3-4 j) a été mené dans les eaux externes (ENE), influencées par les apports du golfe de Gascogne et les eaux internes (ENI), proches des apports continentaux. Dans l'ensemble de la baie, le cycle saisonnier est marqué par la présence de floraisons précoces de diatomées microplanctoniques (> 20 mu m) s'initiant dès février sous l'influence (i) de fenêtres anticycloniques (augmentation du rayonnement solaire pendant quelques jours consécutifs) et (ii) d' "inocula" provenant des eaux océaniques adjacentes. En été, les expériences d'enrichissements nutritifs de la production primaire montrent une intensification des limitations nutritives de la production primaire, en accord avec la chute des teneurs en nutriments (déficit en azote comparé aux rapports de Redfield). Ces limitations nutritives sont en partie responsables du changement de structure de taille de la communauté phytoplanctonique. En effet, dans les ENE où l'épuisement nutritif est sévère, la classe de taille < 20 mu m domine largement. Par contre, dans les ENI, les plus fortes concentrations nutritives (notamment de Si) soutiennent des floraisons de diatomées microplanctoniques estivales. De ce fait, les ENI se distinguent des ENE par des taux de production primaire nettement plus élevés. Avec une production phytoplanctonique intégrée sur l'année s'élevant à 103 gC. M-2. An-1, le bassin appartient aux systèmes dits "mésotrophes".

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

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

La caractérisation des transferts hydrologiques entre le domaine continental souterrain et la zone côtière est essentielle afin de mieux contraindre les bilans hydrologiques et de matière dans ces zones. Ce travail porte sur l'étude du fonctionnement hydrologique de la zone côtière sud de la lagune de Venise, et plus précisément sur les interactions entre les eaux de surface et les eaux souterraines des aquifères superficiels côtiers, où la charge hydraulique et le niveau du sol sont en dessous du niveau marin. <br />Les éléments majeurs et les isotopes stables de l'eau sont utilisés pour caractériser les processus de mélange au sein de l'aquifère de surface (0-30m). Nos résultats mettent en évidence la restriction de la salinisation de l'aquifère à une étroite bande côtière (<1km), en bon accord avec les résultats des travaux de modélisation hydrodynamique. En amont, le système de canaux constitue une barrière efficace de l'intrusion saline, malgré la subsidence de la zone, et le système d'irrigation/drainage permet un rafraîchissement permanent.<br />Les apports d'eau souterraine dans la lagune sont quantifiés en utilisant les traceurs des isotopes du radium et du radon. Leurs activités mesurées dans la lagune sont en excès par rapport à la mer et nécessitent un apport d'eau souterraine enrichie en ces traceurs, ce qui est confirmé par une approche de modélisation géochimique. Un bilan de masse à l'état stationnaire permet de calculer un flux variant entre 8.1x10^5 et 1.5x10^7 m3.j-1, dépendant fortement de la composition du pôle d'eau souterraine choisi. Ce flux, principalement dû à la recirculation d'eau lagunaire au sein des sédiments, est 2 à 10 fois plus élevé que le flux de surface, et représente potentiellement une source significative d'éléments dans les eaux côtières.

Les zones côtières ne sont prises en compte dans les budgets globaux de CO2 atmosphérique que depuis peu. Il s’avère que bien qu’elles ne représentent globalement que de faibles superficies, les flux de carbone et de nutriments y sont très significatifs à l’échelle globale. On sait peu de chose sur le comportement des écosystèmes lagunaires vis-à-vis du CO2 et, encore moins des zones intertidales où les échanges avec l’atmosphère ont lieu alternativement avec l’eau et le sédiment. Les objectifs de cette étude ont été d’une part, d’établir le bilan de carbone échangé entre la lagune d’Arcachon, l’atmosphère et le milieu terrestre, et d’autre part de mettre en relation ces flux avec la production nette de l’écosystème (NEP) afin de mieux caractériser le statut métabolique de celle-ci ainsi que les facteurs environnementaux clés. Pour cela, nous avons mis en place pour la première fois et à différentes saisons et stations, des mesures directes de flux de CO2 par Eddy Corrélation, une méthode fonctionnant en continu pendant l’immersion et l’émersion. En parallèle, les apports de carbone terrestre sous ses différentes formes ont été quantifiés par un suivi annuel sur 9 rivières alimentant la lagune. L’export total de carbone par le bassin versant à travers les eaux de surface des rivières est estimé à 116 t C km-2 an-1 dont 39% est exporté à la lagune sous forme organique dissoute (DOC) du fait de la prédominance de podzols dans le bassin versant. La forte minéralisation de la matière organique terrestre dans les sols et eaux souterraines sursature largement les eaux en CO2 et l’export sous forme de carbone inorganique dissoute (DIC) représente environ 21%. La formulation d’un modèle mathématique, le « StreamCO2-DEGAS », basé sur les mesures de pCO2, de concentrations et de compositions isotopiques en DIC a permis de montrer que 43% de l’export total de carbone était dégazé sous forme de CO2 depuis les rivières vers l’atmosphère, réduisant alors le flux net entrant dans la lagune à 66 t C km-2 an-1. Concernant la mesure de flux verticaux, l’analyse cospectrale ainsi que les résultats obtenus en adéquation avec les contrôles physiques et biologiques aux différentes échelles tidale, diurne et saisonnières, ont permis de valider la méthode de l’Eddy Covariance en zone intertidale. Sur l’ensemble de la période de mesures, les flux de CO2 étaient faibles, variant entre -13 et 19 µmol m-2 s-1. Des puits de CO2 atmosphérique à marée basse le jour ont été systématiquement observés. Au contraire, pendant l’immersion et à marée basse la nuit, des flux positifs ou négatifs ou proche de zéro ont été observés suivant la saison et la station étudiées. L’analyse concomitante des flux de CO2 et des images satellites du platier à marée basse le jour a clairement permis de discriminer l’importance relative des deux cycles métaboliques distincts des principaux producteurs primaires avec (1) les herbiers de Zostera noltii à cycle annuel long, dominant la NEP en été et en automne à la station la plus centrale et (2) les communautés microphytobenthiques, dominant la production primaire brute (PPB) au printemps à la même station et en automne au fond du bassin. Un recyclage rapide de cette production durant l’immersion et l’émersion a aussi clairement été mis évidence. Au vue des différents résultats, la technique d’Eddy Covariance utilisée en zone intertidale laisse envisager d’intéressantes perspectives en termes de connaissances sur les budgets de carbone et les processus écologiques et biogéochimiques dans la zone côtière<br>The coastal zone is only taken into account since recently in global carbon budgeting efforts. Although covering globally modest surface areas, carbon and nutrient fluxes in the coastal zone appear significant at the global scale. However, little is known about the CO2 behaviour in lagoons and even less in intertidal zones where exchanges with the atmosphere occur alternatively with the water and the sediment. The purposes of this work are, on one hand, to establish the carbon budget between the Arcachon lagoon, the atmosphere and the terrestrial watershed and on the other hand, to link these fluxes with the net ecosystem production (NEP) and better characterize its metabolic status along with the relevant environmental factors. For the first time, CO2 flux measurements by Eddy Correlation have been carried out at different seasons and stations in the tidal flat. In parallel, the total terrestrial carbon export from river waters has been quantified throughout a complete hydrological cycle in nine watercourses flowing into the lagoon. The total carbon export from the watershed through surface river waters is estimated at 116 t C km-2 yr-1 on which 39% is exported to the lagoon as dissolved organic carbon (DOC) owing to the predominance of podzols in the watershed. Intense organic matter mineralization in soils and groundwaters largely over-saturate river waters in CO2 on which export accounts for 21% as dissolved inorganic carbon (DIC). The mathematical “StreamCO2-DEGAS” model formulation based on water pCO2, DIC concentrations and isotopic composition measurements permits to show that 43% of the total carbon export was degassed as CO2 from the riverine surface waters to the atmosphere, lowering then this latter to 66 t C km-2 yr-1. With respect to the CO2 flux measurements in the lagoon, cospectral analysis and the well accordance of results with physical and biological controls at the tidal, diurnal and seasonal time scales permit to validate the Eddy Correlation technique over tidal coastal zone. CO2 fluxes with the atmosphere, during each period, were generally weak and ranged between -13 and 19 µmol m-2 s-1. Low tide and daytime conditions were always characterized by an uptake of atmospheric CO2. In contrast, during the immersion and during low tide at night, CO2 fluxes where either positive or negative, or close to zero, depending on the season and the site. The concomitant analysis of CO2 fluxes with satellite images of the lagoon at low tide during the day clearly discriminate the relative importance of the two distinct metabolic carbon cycling involving the main primary producers, i.e. (1) the Zostera noltii seagrass meadow predominance on the NEP in autumn and summer in the more central station, with an annual cycling and (2) the microphytobenthos community predominance on the gross primary production (GPP) in spring at the same station and in autumn in the inner part of the bay where a rapid carbon cycling during the immersion and the emersion was clearly highlighted. The different results obtained with the Eddy Correlation technique over tidal flats opens interesting perspectives on the knowledge of the carbon budget and the biogeochemical and ecological processes within the coastal zone

Les lagunes côtières sont des écosystèmes semi-fermés à l'interface de la terre et des océans et sous l'influence de ces deux compartiments. De par ces caractéristiques, elles sont soumises à de fortes variations spatiales et saisonnières de leurs ressources trophiques. De par leur nature fermée et peu profonde, elles vont amplifier la force des processus qui conditionnent la disponibilité des ressources alimentaires et par conséquent l'écophysiologie des organismes benthiques qui composent les assemblages associés. Ce travail de thèse se propose de caractériser l'écophysiologie trophique de deux espèces de bivalves filtreurs (Nodipecten subnodosus et Spondylus crassisquama) au sein d'une lagune du Pacifique Nord-est (Basse Californie, Mexique). Une approche mufti-tissus et multi-traceurs (isotopes stables, acides gras, stérols et analyse isotopique sur acides gras) a été adoptée afin de pouvoir caractériser l'écologie trophique des espèces, mais aussi leurs régulations physiologiques face aux variations environnementales. Deux facteurs clés se sont révélés largement explicatifs de la variabilité spatio-temporelle observée dans le régime alimentaire : la période (hiver vs été) et la localisation dans la lagune par rapport à l'embouchure. L'importance des apports de phytoplancton océanique a été démontrée dans l'ensemble de la lagune, avec une contribution plus importante de diatomées océaniques notamment en période estivale pour les individus à proximité de l'embouchure. Par ailleurs, les bivalves en fond de lagune semblaient davantage dépendre de la matière organique locale, en particulier issue du recyclage bactérien, voire de la production des herbiers de phanérogames. Ces contrastes spatiaux se reflétaient également dans la composition des membranes cellulaires, mettant en évidence les interactions entre apports trophiques et régulations métaboliques des compositions en acides gras chez ces deux bivalves. Cette thèse présente une approche intégrée dédiée à la compréhension des variations spatiales et saisonnières des ressources trophiques d'un écosystème lagunaire, ainsi que leurs répercutions trophiques et physiologiques sur les assemblages benthiques<br>Coastal lagoons are semi-enclosed ecosystems at the interface between land and ocean and under the influence of these two compartments. Owing to these characteristics these ecosystems are submitted to spatial and seasonal variations in their trophic resources. Because of their enclosed and shallow nature, lagoons amplify the intensity of processes conditioning the availability of food resources and consequently the ecophysiology of the benthic organisms which compose associated assemblages. This thesis aims to characterize the trophic ecophysiology of two species of suspension feeding bivalves (Nodipecten subnodosus and Spondylus crussisquomo) within a lagoon of Northeast Pacific (Baja California, Mexico). A mufti-tissue and multi-tracer approach (stable isotopes, fatty acids, sterols, and isotope analysis on fatty acids) was used in order to characterise the trophic ecology of both species, as well as their physiological regulations against environmental variations. Two key factors have been found to explain the observed spatio-temporal variability: the period (winter vs summer), and the location in the lagoon with respect to the distance from the mouth. The importance of oceanic phytoplankton inputs has been highlighted throughout the lagoon, with a greater contribution of oceanic diatoms particularly during the summer period for individuals near the mouth. Bivalves from the inner lagoon seemed more dependent of local organic matter, in particular resulting from bacterial recycling, or even from the production of eelgrass. These spatial contrasts were also reflected in the composition of cell membranes, highlighting the interactions between trophic contributions and metabolic regulation of fatty acid composition in both bivalves. This thesis presents an integrated approach to understand spatial and seasonal variations of the trophic resources of a lagoon ecosystem, as well as their trophic and physiological repercussions on benthic assemblages

La lagune de Moulay Bouselham est un écosystème très fragile, menacé par l'intensification des activités humaines. Elle s’avère être un excellent exemple d’une zone tidale, caractérisée par la confluence des eaux marines et continentales, dont la productivité primaire est très élevée. Notre étude porte sur une caractérisation des environnements et paléo environnements de cette lagune, en se basant sur un grand nombre de données obtenues à partir d’analyses cartographiques et d’échantillons prélevés en surface ou carottés. Sur ce matériel, ont été réalisées des analyses morphologiques, sédimentologiques, géochimiques et micropaléontologiques permettant de caractériser, qualifier et quantifier les paramètres de fonctionnement de cet écosystème côtier et en particulier .une instabilité de la zone des passes, une dynamique sédimentaire intra lagunaire et une très grande importance du rôle joué par les facteurs anthropiques (concentrations relativement élevées de métaux lourds)<br>[Abstract not provided]

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

Dans les écosystèmes marins des zones tempérées, la majeure partie de la production primaire annuelle est générée au printemps lors de phénomènes d’accumulation rapide de biomasse phytoplanctonique, appelés efflorescences, supportant la diversité et le fonctionnement de ces systèmes. Plusieurs mécanismes physico-chimiques et biologiques expliquant l’initiation des efflorescences phytoplanctoniques sont évoqués pour ces écosystèmes. En revanche pour les zones côtières peu profondes sous influence de forçages complexes, les mécanismes à la base de ce phénomène restent encore mal connus. L’objectif de cette thèse était donc d’identifier les facteurs contribuant à l’initiation des efflorescences phytoplanctoniques dans ces zones, notamment le rôle des forçages physico-chimiques et des interactions biologiques au sein du réseau microbien, mais également de tenter de comprendre les conséquences de l’élévation de la température sur ce fonctionnement dans le contexte du réchauffement climatique. Dans cette optique, un suivi à deux approches a été réalisé dans la lagune de Thau : un suivi in situ à haute fréquence (15 min) des paramètres hydrologiques, météorologiques et biologiques ; et un suivi hebdomadaire de l’abondance et la diversité de la communauté microbienne de l’hiver au printemps sur deux années consécutives, 2015 et 2016. En plus de ces suivis, une expérimentation en mésocosmes in situ a été réalisée au printemps 2018, simulant l’élévation de la température selon le scénario du réchauffement climatique attendu dans le futur, et en présence et absence du mésozooplancton afin d’identifier les effets directs du réchauffement et ceux indirects dus au zooplancton sur la dynamique, la composition pigmentaire et la succession du phytoplancton, avant, pendant et après une efflorescence phytoplanctonique. Une analyse basée sur les réseaux de corrélations entre 110 différents groupes/taxon/espèces observés a permis de mettre en évidence les interactions majeures au sein du réseau planctonique microbien. Pendant les périodes d’efflorescences les interactions de compétition intraguilde au sein du phytoplancton dominaient, tout comme les interactions mutualistes entre le phytoplancton et les bactéries hétérotrophes, suggérant un transfert de l’énergie basée à la fois sur la biomasse phytoplanctonique et bactérienne effectué par la prédation du microzooplancton. Pendant les épisodes sans efflorescence, les interactions entre les ciliés et les bactéries (bactérivorie) dominaient, suggérant un transfert de l’énergie basée essentiellement sur la biomasse bactérienne. Dans le même temps, les résultats obtenus par le suivi à haute fréquence ont permis de mettre en évidence le rôle prépondérant de l’augmentation de la température de l’eau, notamment à la sortie de l’hiver, dans l’initiation des efflorescences phytoplanctoniques. La combinaison entre le métabolisme du phytoplancton stimulé par l’augmentation de la température et la faible pression de broutage, permettrait l’accumulation de la biomasse phytoplanctonique à l’origine des efflorescences phytoplanctoniques. De plus, l’année 2016, avec l’hiver le plus chaud jamais enregistré, était caractérisée par une plus faible accumulation de la biomasse phytoplanctonique, une dominance du phytoplancton de plus petite taille au détriment des diatomées, et une dominance des interactions entre microorganismes de petite taille. Les résultats de l’expérimentation en mésocosmes in situ ont confirmé l’effet de l’élévation de la température dans la réduction de l’amplitude des efflorescences et de la favorisation du petit phytoplancton comme les petites algues vertes ainsi que des dinoflagellés au détriment des diatomées. De plus, ils ont permis de mettre en évidence que cette modification de l’amplitude et de la composition des efflorescences était principalement liée à un effet indirect sur le phytoplancton due à l’augmentation de la pression de broutage exercée par le zooplancton<br>In temperate marine ecosystems, the major part of the annual primary production is generated in spring during rapid phytoplankton biomass accumulation periods, called ‘blooms’, supporting the diversity and the functioning of these ecosystems. Several physical, chemical and biological mechanisms triggering the bloom initiation were evocated for these ecosystems. However, for shallow coastal zones, under the influence of complex environmental forcing factors, mechanisms triggering blooms are not well known. The objective of the present thesis was to identify and classify the forcing factors contributing to the bloom initiation in these zones, especially the role of physical and chemical forcing factors and biological interactions in the microbial network, but also to understand the consequences of the temperature elevation on this functioning in the global warming context.In this frame, a monitoring with a dual approach was carried out in Thau lagoon: a high frequency (15 min) in situ monitoring of hydrological , meteorological and biological parameters; and a weekly monitoring of the abundance of the microbial community (virus, bacteria, phytoplankton, heterotrophic flagellates and ciliates), and its diversity, with a particular look at phytoplankton. These monitoring were carried out from winter to spring in two consecutive years, 2015 and 2016. Besides these monitoring, an in situ mesocosm experiment was carried out during the 2018 spring to simulate the temperature elevation according to the global warming scenario, in the presence and the absence of mesozooplankton. The objective of this experiment was to identify the direct effect of warming and the indirect effect of the zooplankton on the phytoplankton dynamic, the pigment composition and succession, during the pre-bloom, bloom and post-bloom periods. A correlation network analysis between 110 various groups/taxa/species highlighted the major interactions characterizing the microbial interaction network during the bloom and the non-bloom periods and the differences between these two years. During the bloom periods, intraguild phytoplankton competition and mutualism between phytoplankton and heterotrophic bacteria dominated the microbial food web. This suggested an energy transfer based on both bacterial and phytoplanktonic biomass, through the microzooplankton predation. During the non-bloom periods, interaction between ciliates and heterotrophic bacteria (bacterivory) dominated, suggesting an energy transfer mainly based on bacterial biomass. Besides, the high frequency monitoring highlighted the predominant role of the water temperature increase, especially during the early spring, in the initiation of the phytoplankton blooms. The combination between the phytoplankton metabolism stimulated by the temperature increase and the low grazing pressure triggered the phytoplankton biomass accumulation starting the blooms. Furthermore, 2016 year, with the warmer winter recorded in France (Meteofrance), was characterized by a weaker phytoplankton biomass accumulation during the early spring, a dominance of the small phytoplankton at the expanse of diatoms, and a dominance of interactions between small size microorganisms. The mesocosm experiment confirmed the role of the temperature elevation on the bloom amplitude reduction (diminution of 50% of the chlorophyll a concentration) and the promotion of small phytoplankton such as small green algae and dinoflagellates, at the expanse of diatoms. This amplitude and composition modification of phytoplankton blooms was mainly due to the indirect effect of the zooplankton grazing increase under warming. Furthermore, the results underlined that it was microzooplankton which mainly controlled the phytoplankton dynamic and biomass and the mesozooplankton was mainly accomplished the role of the secondary consumer in this system

La lagune de Thau est l’une des plus grandes lagunes côtières méditerranéennes et le siège de nombreux usages tels que la conchyliculture et la pêche, activités prioritaires du territoire, et plus récemment les activités récréatives. A partir des années 1960, l’augmentation des apports anthropiques, liée à la croissance soudaine de la population, a engendré des contaminations microbiologiques des coquillages en élevage et une dégradation de l’état de la lagune vis-à-vis de l’eutrophisation, lui portant préjudice sur les plans sanitaire, écologique et socio-économique. Depuis les années 1970, les travaux considérables effectués sur les systèmes d’assainissement du bassin-versant ont permis la restauration de la lagune, qui a alors entamé une trajectoire d’oligotrophisation, processus encore peu étudié sur les milieux côtiers.Soumise à une diversité de pressions et de perturbations, Thau peut s’apparenter à un système complexe, au sein duquel l’écosystème se trouve en interaction avec la société, constituant un socio-écosystème (SES). L’objectif général de la thèse est de proposer des référentiels permettant d’évaluer l’état et d’analyser la trajectoire du SES Thau de 1970 à 2018, de façon dynamique et intégrée, en s’appuyant sur les démarches et outils proposés par : i) l’écologie de la restauration et ii) l’approche par les services écosystémiques (SE). Du point de vue de l’état et du fonctionnement de l’écosystème, les analyses statistiques des séries de données à long-terme des compartiments autotrophes ont mis en évidence des ruptures dans la composition des communautés, ainsi que des phénomènes de résilience et d’inertie au cours du processus d’oligotrophisation. En appliquant l’outil interdisciplinaire des frises chronologiques, nous avons distingué trois périodes contrastées dans la trajectoire du SES : P1) 1970-1989 : état dégradé, usages traditionnels majoritaires et gestion sectorielle ; P2) 1990-2004, période de transition : début de l’amélioration de la qualité de l’eau, développement des usages récréatifs et structuration de la gestion ; P3) 2005-2018 : oligotrophisation, diversification des usages et gestion intégrée. Grâce à l’analyse dynamique : i) des bouquets de services écosystémiques (adéquations ou écarts entre potentiel et consommation de SE) ; ii) et des formes de demandes de SE porteuses de changement (impactantes, non satisfaites, de conservation), nous avons identifié les principales interactions entre processus écologiques et sociaux et les principaux déterminants des phases de stabilité ou de basculement du SES<br>The Thau lagoon is one of the largest Mediterranean coastal lagoons and it supports many uses such as shellfish farming and fishing, priority activities of the territory, and more recently recreational activities. Since the 1960s, the increase in anthropogenic inputs, linked to the sudden growth of the population, led to microbiological contaminations of shellfish and to the eutrophication of the lagoon, with negative impacts at sanitary, ecological and socio-economic levels. Since the 1970s, the considerable work carried out on the waste water system on the watershed has made it possible to restore the lagoon, which then began an oligotrophication trajectory, a process that has still few been studied in coastal environments.Subject to a variety of pressures and disturbances, Thau can be studied as a complex system, within which the ecosystem interacts with society, constituting a socio-ecosystem (SES). The general objective of the thesis is to propose benchmarks able to assess the state and to analyze the trajectory of the Thau SES from 1970 to 2018, in a dynamic and integrated way, based on the approaches and tools proposed by: i) restoration ecology and ii) ecosystem services (ES) approach. From the point of view of the state and functioning of the ecosystem, statistical analyzes of long-term data series on autotrophic compartments have highlighted shifts in the composition of communities, as well as phenomena of resilience or inertia during oligotrophication. By applying the interdisciplinary tool of timelines, we distinguished three contrasting periods in the trajectory of the SES: P1) 1970-1989: degraded state, predominant traditional uses and sectoral management; P2) 1990-2004, transition period: start of improvement in water quality, development of recreational uses and structuring of management; P3) 2005-2018: oligotrophication, diversification of uses and integrated management. Through the dynamic analysis of: i) bundles of ecosystem services (matches or gaps between ES’ potential and consumption); ii) and of forms of ES demands potentially driving change (impacting, unsatisfied, conservation), we identified the main interactions between ecological and social processes and the main determinants of the phases of stability or change in the SES

Les écosystèmes lagunaires Oualidia et Moulay Bousselham situées sur le littoral Atlantique marocain présentent un intérêt à la fois biologique, écologique, économique et paysager. A l'heure actuelle, la contamination en polluants organiques et inorganiques augmente du fait de l'accroissement de la population, des rejets industriels et agricoles. Dans ce travail, la contamination des sédiments par les métaux lourds a été étudiée en combinant des approches géomatiques, sédimentologique, géochimiques et isotopiques. L'évolution de l'occupation du sol a été établie sur 60 ans à partir des photographies aériennes et les images satellitaires. Du point de vue de l'occupation des terres, l'analyse révèle une modification profonde de l'espace naturel avec un accroissement des zones de culture jusque dans les terres de faible aptitude agricole, une extension des sols urbains et une réduction des zones naturelles (zones de pâturage et forêts). Pour les différents métaux, les sources minérales de la contamination ont été établies. La compréhension des mécanismes géochimiques en jeu ont permis de déterminer les origines et les modes de transport et de contrôle des métaux dans cet environnement. Enfin, les carottages des sédiments ont permis d'évaluer l'évolution historique de la contamination en métaux lourds, notamment au cours du siècle dernier.

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

Les écosystèmes côtiers contribuent de manière importante à la production primaire des océans. De par leur position géographique, ils sont particulièrement sensibles à l’eutrophisation. Le compartiment phytoplanctonique y joue un rôle prépondérant au regard de sa position dans la chaîne tropique, mais également en termes de diversité. Il est également capable d’intégrer et/ou de refléter les changements environnementaux qui s’opèrent à court, moyen et long terme. (. . . /. . . )<br>Coastal ecosystems contibute in a significant way to oceans’ primary production. By their geographical position, they are particulary sensitive to eutrophication. Phytoplanktonic compartment plays a predominant role with regards its position as primary producer, but also in terms of diversity. It is also able of integrating and/or reflecting the environmental changes that take place in the short , medium and long term. (. . . /. . . )

Devant l'intérêt croissant pour l'environnement et la conservation de la biodiversité, comprendre les principaux mécanismes des cycles biogéochimiques ayant lieu dans les écosystèmes coralliens et lagonaires est une priorité. Un modèle 3D couplé physique-biochéochimique a été mis en place sur le lagon de Nouvelle-Calédonie (NC) : un 'hot spot' de biodiversité sous l'influence de divers forçages d'origines naturelles et anthropiques.Les interactions terre-lagon ont été abordées à travers l'étude d'un événement extrême La Nina (2008) qui cause de fortes précipitations, amenant d'importants apports dans le lagon.Les résultats du modèle fournissent une vue synoptique de la réponse biogéochimique-physique du lagon, mettant en évidence que la totalité du lagon fût impacté par les apports des rivières et un hydrodynamisme plus actif, où les concentrations en chlorophylle-a ont été doublées.L'interaction complexe océan-lagon a été abordée à travers la modélisation des processus d'upwelling du Sud Ouest (SO) de la NC. Quatre étés australs ont été simulés, mettant en évidence l'importance des processus d'upwelling qui représentent un important forçage de la production primaire au SO de la NC. Une analyse lagrangienne du transport a montré que les eaux issues de l'upwelling peuvent atteindre le lagon SO sous certaines conditions, un phénomène pouvant avoir des conséquences sur le recrutement larvaire et l'enrichissement du lagon. Le modèle 3D couplé est un outil robuste pour l'étude de cet environnement très variable et complexe. Il peut représenter une aide à la décision des managers ainsi qu'un support d'analyse et de planification d'échantillonnage aux scientifiques<br>In view of increasing environmental awareness and biodiversity conservation, understanding the main forcing mechanism driving biogeochemical cycles in coral reefs and lagoon coastal areas is a priority. We used a 3D coupled 'on-line' physical-biogeochemical model on the New Caledonia lagoon : a hot spot of biodiversity under several forcing from climate to human origin.Interactions between land and lagoon were investigated through the study of an extreme event La Niña (2008) that caused heavy rainfalls and large organic and inorganic inputs in the lagoon.Model results provided a synoptic view of the lagoon biogeochemical-physical response, highlighting that the whole lagoon was impacted by river inputs and stronger hydrodynamics were the chlorophyll-a concentration was almost double.The complex interaction between the ocean and the lagoon was investigated through the modeling of the South Western (SW) wind-driven upwelling. Four austral summers (2005-2008) were simulated and results were found to be in good agreement with measured data reported in previous publications, highlighting that upwelling processes represent strong drivers of the primary production in the SW of NC. A Lagrangian transport analysis showed that oceanic upwelled waters were able to reach the South West lagoon under certain conditions, representing an important issue for larvae recruitment and lagoon enrichment. The 3D coupled on-line biogeochemical-physical model was a robust tool to study such complex and highly variable environment. It could represent a support for decision makers to manage coastal areas as well as for scientists to plan sampling strategy or to analyse cruise data

Bien que l’importance des eaux souterraines et des eaux porales (recirculation) en tant que voie d’apports de nutriments vers les systèmes côtiers soit de plus en plus reconnue, il y a encore peu d’information sur leur réel rôle écologique. Cette thèse vise à évaluer l’impact des flux d’eaux souterraines et du processus de recirculation au sein du sédiment sur le fonctionnement des écosystèmes lagunaires côtiers et sur leur vulnérabilité face aux impacts anthropiques et climatiques. Deux lagunes contrastées de la côte méditerranéenne française ont été étudiées (Etangs de La Palme et Salses-Leucate). Nos résultats montrent que la recirculation est la principale source d'azote inorganique dissous (DIN) et de phosphore inorganique dissous (DIP) dans la lagune de La Palme. Les signatures isotopiques d'azote (δ15N) chez les macrophytes et le phytoplancton reflètent principalement celles des formes inorganiques dissoutes des eaux souterraines et des eaux porales dans les lagunes de La Palme et de Salses-Leucate, démontrant ainsi le rôle significatif de ces sources dans le soutien de la production primaire. Les signatures isotopiques du carbone (δ13C) indiquent que les eaux souterraines sont également des sources importantes de carbone inorganique dissous pour les producteurs primaires. Cette étude montre aussi que les moules des sites influencés par les eaux souterraines ont un taux de croissance et un indice de condition (poids des tissus / poids de la coquille) plus élevés que ceux du site témoin hors influence des eaux souterraines probablement dues aux températures hivernales plus élevées et à l'apport permanent d'éléments nutritifs provenant des eaux souterraines<br>Whilst the role of groundwater discharge and porewater fluxes (recirculation) as important pathways for nutrient delivery to coastal systems is increasingly being recognized, there remains limited evidence of its “downstream” ecological implications. This thesis aims at investigating the ecological role that groundwater flows play in some aspects of the functioning and vulnerability of coastal lagoonal ecosystems. Two contrasting lagoons on the french mediterranean coastline were studied (La Palme and Salses-Leucate lagoons). Our results show that the recirculation of lagoon water through the lagoon sediments is the main source of both dissolved inorganic nitrogen (DIN) and phosphorous (DIP) to La Palme lagoon. The nitrogen isotopic signatures (δ15N) in primary producers reflect predominantly the nitrogen isotopic signatures of the terrestrial (karstic) groundwater and porewater source in both La Palme and Salses-Leucate lagoons, demonstrating the important role of these sources in supporting primary production. The carbon isotope signatures (δ13C) indicate groundwater discharge as a significant source also of dissolved inorganic carbon to primary producers. Further more, the variations in growth rate and condition index (tissue weight / shell weight) of the Mediterranean mussels growing in and outside groundwater-influence in Salses-Leucate lagoon were examined. Mussels from the groundwater-influenced sites have higher growth rate and condition index compared to those from the control site, likely as consequence of both the higher winter temperatures and the groundwater-driven nutrient supply that increase the food availability to support mussel growth

Les isotopes stables du carbone et de l’azote ont été utilisés pour décrire l’architecture et le fonctionnement des réseaux trophiques benthiques de plusieurs environnements côtiers du Golfe du Lion: la baie de Banyuls-sur-Mer et les étangs de Lapalme (préservé), Salses-Leucate (marinisé) et Canet-St-Nazaire (eutrophisé). La matière organique sédimentée (MOS) semble invariablement constituer la base principale du réseau trophique dans tous les systèmes étudiés. En baie de Banyuls et à Canet, la MOS provient essentiellement du phytoplancton. A Salses et Lapalme, les macroalgues et les épiphytes des herbiers alimentent également le réseau trophique. La végétation terrestre peut contribuer sous une forme détritique au régime alimentaire de certaines catégories de consommateurs primaires. La structure du réseau trophique des étangs est davantage influencée par les apports continentaux que par les entrées marines. A Salses et Lapalme, les variations isotopiques des consommateurs suggèrent une importante plasticité trophique. A Canet, les données de 15N révèlent que le réseau trophique est très largement alimenté par de l’azote d’origine anthropique. Les quatre systèmes étudiés comprennent 3,7 à 4,3 niveaux trophiques.

Dans un contexte de conservation, de gestion, de restauration écologique des écosystèmes ..., l'évaluation des services écosystémiques (SEs), lorsqu’elle est possible permet de mieux encadrer notre relation à la nature. L'objectif général de la thèse est d'identifier la demande en termes de SEs afin de contribuer à des décisions publiques cohérentes, intégrées et acceptées. Elle comporte trois études de cas. La première identifie les niveaux de consensus et de divergence entre les parties prenantes sur la priorisation des services écosystémiques fournis par deux sites lagunaires méditerranéens situés au Sud de la France (le complexe lagunaire palavasien et le site de Biguglia). La seconde analyse l’impact de l’information académique et de la familiarité sur les préférences des résidents locaux et non-locaux pour les SEs fournis par le complexe lagunaire palavasien. Enfin, la troisième étude de cas explore les méthodes non-monétaires d’évaluation des préférences avec une application au contexte du site lagunaire palavasien. La thèse mobilise les cadres théoriques des préférences ordinales et de l'économie comportementale. Les données ont été analysées à l'aide de statistiques descriptives, de la méthodologie Q et d'un modèle logit multinomial. Les résultats montrent l'utilité du concept des SEs et de son évaluation à l'aide de méthodes non monétaires. En effet, les approches monétaires ne montrent pas la diversité des préférences car elles les résument à leur trace monétaire, une approche souvent rejetée par les parties prenantes. Aussi, les résultats montrent qu’en fonction de la méthode d’évaluation des SE, de la typologie des parties prenantes, de l’apport de l’information académique et de la familiarité avec les écosystèmes, les préférences varient pour les services d'approvisionnement et culturels. D'autre part, il ressort un fort consensus relatif à intérêt des services de régulation et de maintenance. Je recommande que les politiques publiques devraient davantage utiliser le concept des SEs dans les processus de prise de décision relatifs aux problèmes environnementaux. Les SEs traduisent la complexité d’un écosystème en une série de fonctions, dans un langage commun et compréhensible par toutes les parties prenantes. Une autre recommandation consiste à prendre en compte la diversité des modes d’agrégation des préférences pour les SEs. En effet, la comparaison des pratiques intégratives, notamment l’apport des méthodes délibératives permettrait d’anticiper ou contribuer à réduire les conflits entre différents groupes de parties prenantes<br>In the context of conservation, management, ecological restoration and others, ecosystem services (ESs) valuation and ranking, when meaningfully possible, allow to better frame our relationship with nature. The general objective of the thesis is to identify the demand in terms of ESs in order to achieve coherent, integrated and accepted public decisions. It is made of three case studies. The first case study identifies levels of consensus and divergence among stakeholders on the prioritization of ecosystem services provided by two French Mediterranean coastal lagoons areas. The second one investigates the impact of familiarity and academic information supply on citizens’ preferences for ESs issued by the Palavas lagoons complex. Finally, the third case study explores elicitation and aggregation methods of individual preferences for the Palavas lagoons complex. The thesis mobilizes the ordinal preference and behavioral economics theoretical frameworks. Data were analyzed using descriptive statistics, Q methodology and a multinomial logit model. The results show the usefulness of the concept of ESs and its valuation using non-monetary methods. Indeed, monetary approaches do not take into account the heterogeneity of preferences because they flatten the various values of nature by projecting them on the single monetary dimension, an approach which is often rejected by stakeholders. Also, depending on the non-monetary valuation and ranking of ESs, stakeholder types, academic information supply and familiarity with the ecosystems, the results show that preferences vary especially for provisioning and cultural services. On the other hand, there is a relatively high consensus of high interest for regulation and maintenance services. I recommend that public policies should use more the concept of ESs in the decision-making process. ESs translate the complexity of the environment into a series of functions in a common language understandable to all stakeholders in decision-making processes. Another recommendation is to take into account the diversity of stakeholders’ preferences for ESs. Indeed, such an integrative practice can prevent or contribute to reduce conflicts among stakeholder groups

De nombreuses espèces de poissons marins côtiers à forte valeur économique ont un cycle de vie complexe impliquant des migrations saisonnières entre l'environnement marin et les habitats côtiers. Une meilleure compréhension de leur cycle de vie, en particulier l'identification de leurs nourriceries clés, est vitale pour la gestion durable des stocks de poissons exploités. Cette étude évalue la fonction de nourricerie des lagunes côtières du Golfe du Lion (Méditerranée NO) pour la daurade royale, Sparus aurata, une espèce d'intérêt commercial, dont les juvéniles colonisent ces habitats chaque année pendant leur premier été de vie. La qualité en tant que nourriceries de quatre lagunes aux conditions environnementales contrastées a été estimée par des mesures de la condition (indices de Fulton et TAG:ST) et du taux de croissance (par otolithométrie) des juvéniles. Les résultats montrent une condition et une croissance des juvéniles plus importantes dans les deux lagunes les plus dessalées et peu profondes (Bages-Sigean et Mauguio) que dans les deux lagunes profondes aux salinités proches de celle de la mer (Salses-Leucate et Thau). Les différences spatiales, stables dans le temps, de signatures élémentaires des otolithes ont permis de valider ces dernières comme tag naturel pour discriminer les habitats des juvéniles de daurade royale. Ainsi, l'identification a posteriori des nourriceries colonisées au stade juvénile chez des adultes pêchés le long de la côte du Golfe du Lion a pu être réalisée. Les estimations de la contribution relative des habitats des juvéniles au stock d'adultes (selon la contribution absolue ou la contribution par unité de surface) révèlent l'importance globale des lagunes pour le maintien des populations. Les lagunes les plus dessalées ont été identifiées comme les meilleures nourriceries de la zone d'étude. Le rôle important de la lagune de Thau pour le maintien des stocks de poissons a également été mis en évidence. Les résultats dans leur ensemble montrent une certaine convergence entre les estimations d'exports potentiel et réel des habitats des juvéniles. Les conclusions de cette étude sont primordiales pour la gestion et la protection des habitats clés des juvéniles ainsi que les ressources exploitées qui en dépendent<br>Many coastal marine species of major socio-economic importance exhibited complex life histories include seasonal migrations between offshore marine environments and inshore coastal habitats. An adequate scientific understanding of their life cycle and, in particular the identification of the most significant juvenile nursery grounds are urgently needed for the sustainable management of fish stocks. This present study investigated the nursery function of coastal lagoons in the Gulf of Lions (NW Mediterranean) for a valuable fish species, the gilthead sea bream Sparus aurata, whose juveniles colonize these habitats each year for feeding and growing over their critical first summer of life. Habitat quality of four contrasted lagoons was measured with body condition (Fulton and muscle TAG/ST indices) and otolith growth rate of juveniles. Results showed better condition and higher growth rates in juveniles inhabiting the two shallow and brackish lagoons (Bages-Sigean, Mauguio) compared to the two deeper and more saline lagoons (Salses-Leucate and Thau). Otolith elemental signatures were temporally validated as natural tags to discriminate among juvenile habitats, allowing the retrospective identification of juvenile origin of S. aurata adults captured along the Gulf of Lions coastline. The estimations of relative contributions of juvenile habitats to adult stocks revealed the overall significance of lagoons for the maintenance of population. While, brackish lagoons were identified as the major contributors and best nursery habitats in the area, the importance of Thau lagoon to sustain fish stocks was also highlighted. Combined results of this research revealed some agreement between potential and effective export estimates from juvenile habitats. Information derived from this study is highly valuable for the sustainable management and protection of juvenile habitats, and the fishery resources that depend on them

Ce travail concerne l’étude de la salinisation des eaux souterraines de la région côtière du Sahel- Doukkala. Afin de compléter la compréhension du comportement global de ce système aquifère, une approche pluridisciplinaire a été choisie. Dans un premier temps, une étude statistique des paramètres climatiques de la région a montré une hausse significative de la température et des fluctuations des précipitations annuelles dans la région du Sahel-Doukkala au cours des dernières années. L’étude statistique des sondages électriques verticaux réalisés en 1992 dans la région du Sahel Doukkala (analyse en composantes principales et classification hiérarchique ascendante), nous a permis de bien mettre en évidence la cartographie géoélectrique de la région d’étude (la distribution spatiale des différentes résistivités apparentes de ces sondages électriques verticaux) par ailleurs elle a permis de mettre en évidence une évolution des valeurs de résistivités apparentes par rapport à l’éloignement de ces sondages électriques à la mer. A l’issue de cette étude on a proposé d’inverser des données de sondages électriques de la ligne W18 au moyen d’une méthode d’optimisation fondée sur des algorithmes globaux tels que les essaims particulaires (PSO) ; ceci a permis d’estimer, le long d’un profil représentatif perpendiculaire à la côte, la position du biseau d’eau salée. Cette méthode d’optimisation permet d'avoir une distribution statistique des paramètres des modèles électriques (distributions des épaisseurs et des résistivités réelles des terrains) conditionnellement aux données des SEV. L’analyse des paramètres physico-chimiques mesurés et enregistrés dans la région du Sahel- Doukkala, a permis de caractériser la salinité des eaux souterraines et, une description détaillée du fonctionnement de l’aquifère côtier est proposée à partir de la comparaison de l’évolution de la conductivité, de la température et de la hauteur de l’eau par rapport à la marée dans quelque puits ; ces paramètres ont été enregistrés dans un puits localisé à proximité de la ligne 18W (domaine particulier sur lequel l’étude a été concentrée). En conclusion, ce travail apporte un point de vue nouveau sur la salinisation des eaux souterraines de la région du Sahel-Doukkala et a permis de proposer un modèle d’étude qui aide à la caractérisation de la salinité des eaux dans un aquifère côtier<br>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

Le travail présenté s'inscrit dans le cadre de l'élaboration d'outils biologiques permettant la surveillance de la qualité chimique du milieu côtier lagonaire en Nouvelle-Calédonie. Celui-ci a un double objectif : i) identifier un ensemble d'espèces macrobenthiques lagonaires susceptibles d'être utilisables en tant que bioindicateurs de contamination de l'environnement côtier par certains métaux, et ii) en utilisant conjointement ces espèces, dresser un premier bilan des apports en métaux présents sous formes dissoutes et particulaires biodisponibles dans différents sites côtiers. Dans une première étape, une étude bibliographique de la biodiversité littorale en Nouvelle-Calédonie a été effectuée afin de dresser une première liste des espèces lagonaires les plus communément rencontrées. Des prospections in situ sur un ensemble d'environ quatre vingt-dix stations réparties dans quatre sites soumis à des apports terrigènes ou anthropiques ainsi que dans deux sites de référence relative ont ensuite été réalisées. A partir des inventaires biologiques établis et sur la base de différents critères écologiques, dix espèces relativement communes et présentant des modes de vie et des régimes alimentaires variés ont été sélectionnées : les macroalgues Lobophora variegata (Phaeophyta), Halimeda incrassata, Halimeda macroloba, Caulerpa taxifolia, et Caulerpa sertularioides (Chlorophyta), les bivalves Gafrarium tumidum (Veneridae), Isognomon isognomon (Isognomonidae) et Hyotissa hyotis (Gryphaeidae), l'échinoderme Holothuria (Halodeima) edulis (Holothuridae) et l'octocoralliaire Sarcophyton sp. (Alcyonidae). Dans une seconde étape, les concentrations en Al, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni et Zn présentes dans les tissus mous in toto de ces espèces ont été mesurées. L'étude des niveaux atteints et de la variabilité géographique de ces concentrations chez chaque espèce a permis d'établir que la plupart de ces espèces semblent être de bons candidats en tant que bioindicateurs, à l'exception toutefois de l'algue Halimeda macroloba et du bivalve Hyotissa hyotis. Les espèces les plus prometteuses sont l'algue Lobophora variegata et le bivalve Isognomon isognomon. L'utilisation conjointe de ces espèces a révélé une contamination des deux baies anthropisées par Cu, Mn, Ni, Zn et dans une moindre mesure Co, Cr et Fe pour l'une (baie de la Grande Rade) et par Cu et Zn pour l'autre (baie de Sainte-Marie). La présence d'importants apports biodisponibles en Co, Cr, Fe et Ni a également été détectée dans les deux baies estuariennes sous influence terrigène (baies de Dumbéa et de Boulari)<br>The present work has two goals : i) identify few macrobenthic species as potential biomonitors of metal contamination of the coastal environment in New Caledonia ; ii) use jointly these species to assess bioavailable metal inputs in different areas of the SW lagoon. On the basis of biological inventories carried out in six different coastal sites, ten species (macroalgae, bivalves, echinoderms and octocorals) commonly found in these sites were selected. The study of concentration levels and geographical variability of Al, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn in soft tissues of these species showed that most of them appear to be suitable biomonitors, especially the alga Lobophora variegata and the bivalve Isognomon isognomon. Metal concentrations and spatial differences in these species revealed that two significant part of terrigenous metal inputs to the lagoon is bioavailable to these species

Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier - L'identification des changements dans les patrons écologiques selon l'échelle spatiale et la compréhension des processus qui génèrent ces changements sont d'une importance considérable en océanographie. Dans ce contexte, comprendre comment une communauté biologique répond à l'hétérogénéité environnementale requiert la connaissance des processus impliqués et l'échelle spatiale à laquelle ils opèrent. Les relations spatiales entre la variabilité du zooplancton et l'hétérogénéité environnementale sont encore imprécises dans les écosystèmes tropicaux côtiers. L'objectif de ce travail de thèse a donc été de déterminer les échelles de dépendance spatiale des patrons du zooplancton associé à un lagon récifal côtier et des processus environnementaux sous-jacents. Dans ce contexte, les intérêts de cette recherche ont été de quantifier les patrons de la variabilité du zooplancton dans l'espace, de comprendre comment ces patrons changent avec l'échelle spatiale et de déterminer les processus physiques et biologiques responsables de ces patrons spatiaux. L'échantillonnage, effectué le long d'un transect de la côte vers le large dans le lagon du Grand-Cul-de-Sac Marin (Guadeloupe), a concerné deux classes de taille du zooplancton (190–600 µm et > 600 µm) pour lesquelles la biomasse et l'abondance ont été estimées. L'analyse multiéchelle a été utilisée pour caractériser les patrons du zooplancton aux différentes échelles spatiales (de l'échelle de l'habitat à celle du lagon tout entier) et pour identifier les processus responsables de ces structures spatiales. Cette étude a montré que la variabilité du zooplancton est un phénomène multiéchelle dont l'amplitude et la dépendance spatiale dépendent de la taille des organismes, de leur motilité et de la variable-réponse considérée (biomasse ou abondance). La biomasse et l'abondance du zooplancton varient en réponse à la distribution spatiale du phytoplancton, au comportement du zooplancton, à l'hétérogénéité de l'habitat, à l'hydrodynamique et aux évènements météorologiques. La nature et les effets de ces processus sont dépendants de l'échelle spatiale. Ce travail a montré comment le changement d'échelle spatiale met en évidence différents niveaux d'organisation de la communauté zooplanctonique en réponse à l'hétérogénéité environnementale.

Les écosystèmes procurent de nombreux services essentiels aux sociétés humaines à travers les effets positifs de la biodiversité des communautés d'espèces. Par conséquent, identifier le rôle des organismes vivants et les facteurs influençant la diversité de leurs fonctions (ou diversité fonctionnelle), est indispensable pour prédire efficacement l'évolution des écosystèmes soumis aux pressions locales et globales.Cette thèse s'articule donc autour de deux axes: (i) établir un cadre méthodologique pour décrire la structure fonctionnelle locale et régionale des communautés, et (ii) améliorer la connaissance de l'impact des poissons sur la dégradation de la matière organique.Dans un premier temps, nous avons consolidé les outils méthodologiques permettant (i) d'améliorer la fiabilité des dendrogrammes fonctionnels, (ii) l'étude comparative des principaux indices de diversité fonctionnelle à l'échelle locale, et (iii) le développement d'une nouvelle décomposition de la diversité fonctionnelle en composantes locale (α), régionale (γ) et turnover (β). Appliqué aux communautés ichthyologiques échantillonnés le long d'un gradient de salinité, dans le système lagunaire de Patos-Mirim (Brésil), ce socle méthodologique nous a permis de révéler une structure fonctionnelle stable le long du gradient, en dépit d'une forte variabilité en composition d'espèces, ces communautés étant structurées majoritairement par un filtre environnemental agissant sur les capacités de locomotion des poissons.Dans un second temps, nous avons étudié l'impact des communautés ichthyologiques sur le cycle des nutriments. Plus précisément, nous avons estimé le potentiel de dégradation de la matière organique de plusieurs espèces de poissons, en étudiant la diversité fonctionnelle et génétique de leur flore bactérienne intestinale. Nous avons montré que les communautés ichthyologiques pouvaient influencer le recyclage des nutriments de façon non négligeable en raison d'un important potentiel de dégradation commun à la plupart des espèces étudiées, ce potentiel étant peu affecté par la diversité génétique ou les facteurs environnementaux<br>Ecosystems provide many services essential to Human societies through the positive effects of biodiversity exhibited by species communities. Therefore, identifying the role of living organisms and the factors influencing the diversity of their functions (i.e. functional diversity) is fundamental to accurately predict the evolution of ecosystems undergoing local and global pressures.This thesis is organized around two axes: (i) establishing a methodological framework to describe the functional structure of local and regional communities, and (ii) improving our knowledge of the impact of fish on the degradation of organic matter.First, we have consolidated the methodological tools through (i) the improvement of functional dendrograms reliability, (ii) the comparative study of the main indices estimating local functional diversity, and (iii) the development of a new decomposition of functional diversity into local (α) and regional (γ) components, and functional turnover (β). Applied to fish assemblages sampled along a salinity gradient in Patos-Mirim lagoons complex (Brazil), this methodological framework allowed us to reveal a steady functional structure, despite a high variability in species composition, these communities being primarily structured by environmental filtering acting on fish locomotion abilities. In a second step, we studied the impact of fish communities on nutrient cycling. More specifically, we estimated degradation of organic matter potential of several fish species by studying the genetic and functional diversity of their intestinal bacterial flora. We showed that the fish community could significantly influence nutrient cycling through an important degradation potential, common to most species studied, which is weakly affected by genetic diversity or environmental factors