Dissertations / Theses: 'Transfert trophique'

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Perrier, Fanny. "Nanocontamination d'organismes aquatiques par des particules inorganiques : transfert trophique et impacts toxiques." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0959/document.

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Abstract:

En raison d’une utilisation croissante et massive, les nanoparticules manufacturées apparaissentcomme de potentiels contaminants émergents pour l’environnement, incluant notammentles écosystèmes aquatiques. Alors que le transfert trophique semble constituer unevoie d’exposition majeure pour les organismes, une connaissance lacunaire dans la littératurescientifique persiste, résultant pour partie des difficultés expérimentales inhérentes àce type d’exposition. Pour ce travail en conditions contrôlées de laboratoire, les nanoparticulesd’or (sphériques, 10 nm, fonctionnalisées aux PEG-amines), stables en solution, ontété choisies pour l’étude du transfert trophique et des impacts toxiques sur des organismesaquatiques. Ce continuum trophique considère la base des réseaux trophiques (biofilms naturels,algues), des niveaux intermédiaires (poissons brouteurs, bivalves suspensivores), jusqu’auxorganismes de haut de chaînes trophiques, avec l’anguille européenne. Avec des expositionsréalisées à de relatives faibles doses, ce travail tend à la représentativité environnementale.Des approches méthodologiques intégratives des niveaux subcellulaire à tissulaire(RT-qPCR, séquençage haut-débit, histologie) ont permis d’évaluer les impacts toxiques.Les résultats indiquent une importante capacité de rétention des nanoparticules par les biofilmsnaturels. À la suite d’une exposition de 21 jours, les dosages d’or révèlent un transfertdes biofilms aux poissons brouteurs, avec une distribution de l’or dans tous les organes. Deplus, ce transfert est associé à une réponse inflammatoire au regard des lésions histologiquesobservés dans les foies, rates et muscles des poissons exposés. Une chaîne alimentaire « naturelle» à trois maillons trophiques, impliquant algues - bivalves - anguilles européennes,atteste d’un transfert significatif jusqu’au poisson prédateur. Enfin, l’analyse du transcriptome,par une approche de séquençage haut-débit, des foies et cerveaux d’anguilles exposéesaux nanoparticules par nourriture enrichie, a permis de mettre en évidence une réponseconjointe à ces deux organes dans des processus biologiques associés au système immunitaireet sa régulation, dont des récepteurs NOD-like impliqués dans l’inflammasome.L’ensemble des résultats expérimentaux interpellent quant aux effets délétères à long-termequ’engendreraient les nanoparticules sur les écosystèmes aquatiques, illustrant par ailleursla propension de ces contaminants à être transférés dans les chaînes trophiques
Due to an increasing and massive use, engineered nanoparticles are raising as potentialemerging contaminants in the environment, including aquatic ecosystems. While trophictransfer appears to constitute a major exposure route for organisms, scientific literature hasdifficulties to respond to the questions raised to explore the range of the interactions existingbetween nanoparticles and living organisms at different scales from the trophic interactionsto the cellular impacts. This problem is partly due to experimental difficulties inherent tothis exposure type. For this work performed in controlled laboratory conditions, sphericalgold nanoparticles (10 nm, coated with PEG-amines, positively charged) were chosen tostudy the trophic transfer and toxic effects on aquatic organisms. Trophic chains concernedseveral trophic levels (up to three) with a variety of species considered : the basis of thetrophic web with natural biofilms or microalgae, intermediate levels with grazing fish orsuspensivorous bivalves, and up to top food chain organisms, with the European eel, a carnivorousfish.With relatively low doses for exposures, this work tends to represent environmentalconditions. Integrative methodological approaches from subcellular to tissue levels(RT-qPCR, RNA-sequencing, histology) were performed in order to assess toxic impacts.The results indicate a high retention capacity of nanoparticles by natural biofilms. Followinga 21-day exposure, gold quantifications reveal a transfer from biofilms to grazing fish, witha gold distribution in all organs. Moreover, this transfer is associated with an inflammatoryresponse according to the histological lesions observed in the liver, spleen and muscle ofexposed fish. A longer food chain, with three trophic levels involving microalgae - bivalves- European eels, is set up to give a better representation of the complexity of trophic interactionsin the aquatic environment. It shows a significant transfer to the predatory fish.Transcriptomic analyses, using the RNA-sequencing approach, for the liver and the brain ofexposed eels by nanoparticles’ enriched food, highlight a joint response for these two organsin the biological processes associated with the immune system and its regulation, includingNOD-like receptors involved in inflammasome.All the experimental results suggest long-term harmful effects that nanoparticles would generatein aquatic ecosystems, emphasizing the ability of these contaminants to be transferredthroughout trophic chains

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Perrier, Fanny. "Nanocontamination d'organismes aquatiques par des particules inorganiques : transfert trophique et impacts toxiques." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0959.

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Abstract:

En raison d’une utilisation croissante et massive, les nanoparticules manufacturées apparaissentcomme de potentiels contaminants émergents pour l’environnement, incluant notammentles écosystèmes aquatiques. Alors que le transfert trophique semble constituer unevoie d’exposition majeure pour les organismes, une connaissance lacunaire dans la littératurescientifique persiste, résultant pour partie des difficultés expérimentales inhérentes àce type d’exposition. Pour ce travail en conditions contrôlées de laboratoire, les nanoparticulesd’or (sphériques, 10 nm, fonctionnalisées aux PEG-amines), stables en solution, ontété choisies pour l’étude du transfert trophique et des impacts toxiques sur des organismesaquatiques. Ce continuum trophique considère la base des réseaux trophiques (biofilms naturels,algues), des niveaux intermédiaires (poissons brouteurs, bivalves suspensivores), jusqu’auxorganismes de haut de chaînes trophiques, avec l’anguille européenne. Avec des expositionsréalisées à de relatives faibles doses, ce travail tend à la représentativité environnementale.Des approches méthodologiques intégratives des niveaux subcellulaire à tissulaire(RT-qPCR, séquençage haut-débit, histologie) ont permis d’évaluer les impacts toxiques.Les résultats indiquent une importante capacité de rétention des nanoparticules par les biofilmsnaturels. À la suite d’une exposition de 21 jours, les dosages d’or révèlent un transfertdes biofilms aux poissons brouteurs, avec une distribution de l’or dans tous les organes. Deplus, ce transfert est associé à une réponse inflammatoire au regard des lésions histologiquesobservés dans les foies, rates et muscles des poissons exposés. Une chaîne alimentaire « naturelle» à trois maillons trophiques, impliquant algues - bivalves - anguilles européennes,atteste d’un transfert significatif jusqu’au poisson prédateur. Enfin, l’analyse du transcriptome,par une approche de séquençage haut-débit, des foies et cerveaux d’anguilles exposéesaux nanoparticules par nourriture enrichie, a permis de mettre en évidence une réponseconjointe à ces deux organes dans des processus biologiques associés au système immunitaireet sa régulation, dont des récepteurs NOD-like impliqués dans l’inflammasome.L’ensemble des résultats expérimentaux interpellent quant aux effets délétères à long-termequ’engendreraient les nanoparticules sur les écosystèmes aquatiques, illustrant par ailleursla propension de ces contaminants à être transférés dans les chaînes trophiques
Due to an increasing and massive use, engineered nanoparticles are raising as potentialemerging contaminants in the environment, including aquatic ecosystems. While trophictransfer appears to constitute a major exposure route for organisms, scientific literature hasdifficulties to respond to the questions raised to explore the range of the interactions existingbetween nanoparticles and living organisms at different scales from the trophic interactionsto the cellular impacts. This problem is partly due to experimental difficulties inherent tothis exposure type. For this work performed in controlled laboratory conditions, sphericalgold nanoparticles (10 nm, coated with PEG-amines, positively charged) were chosen tostudy the trophic transfer and toxic effects on aquatic organisms. Trophic chains concernedseveral trophic levels (up to three) with a variety of species considered : the basis of thetrophic web with natural biofilms or microalgae, intermediate levels with grazing fish orsuspensivorous bivalves, and up to top food chain organisms, with the European eel, a carnivorousfish.With relatively low doses for exposures, this work tends to represent environmentalconditions. Integrative methodological approaches from subcellular to tissue levels(RT-qPCR, RNA-sequencing, histology) were performed in order to assess toxic impacts.The results indicate a high retention capacity of nanoparticles by natural biofilms. Followinga 21-day exposure, gold quantifications reveal a transfer from biofilms to grazing fish, witha gold distribution in all organs. Moreover, this transfer is associated with an inflammatoryresponse according to the histological lesions observed in the liver, spleen and muscle ofexposed fish. A longer food chain, with three trophic levels involving microalgae - bivalves- European eels, is set up to give a better representation of the complexity of trophic interactionsin the aquatic environment. It shows a significant transfer to the predatory fish.Transcriptomic analyses, using the RNA-sequencing approach, for the liver and the brain ofexposed eels by nanoparticles’ enriched food, highlight a joint response for these two organsin the biological processes associated with the immune system and its regulation, includingNOD-like receptors involved in inflammasome.All the experimental results suggest long-term harmful effects that nanoparticles would generatein aquatic ecosystems, emphasizing the ability of these contaminants to be transferredthroughout trophic chains

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Ettajani, Hanane. "Transfert des éléments traces essentiels ou toxiques dans une chaîne trophique à mollusques." Tours, 1994. http://www.theses.fr/1994TOUR4007.

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Abstract:

Le transfert des éléments traces (l'argent, l'arsenic, le cadmium, le cuivre et le plomb) aux mollusques filtreurs a été étudié grâce à un modèle expérimental de chaîne trophique. Le premier maillon est représenté par du sédiment naturel et des microalgues: Skeletonema costatum, Tetraselmis suecica, et Haslea ostrearia, et le second par le mollusque filtreur l'huître Crassostrea gigas. La biodisponibilité des métaux au niveau du premier maillon, étudiée à l'aide d'essais in vitro (attaque enzymatique, changement de ph) montre, qu'à acidités comparables à celles du tube digestif des huîtres, une désorption se produit et son importance varie selon le métal. En effet, pour le sédiment de la baie de Bourgneuf, la biodisponibilité du cuivre est plus importante que celle de l'arsenic et du plomb, et s'est traduite par un transfert relativement élevé du cuivre à l'huître dans la chaine trophique expérimentale. Pour le sédiment de l'estuaire de la Loire, la biodisponibilité des métaux diffère selon les saisons et selon le métal testé. Ainsi la désorption du cuivre et surtout du cadmium est élevée. L'étude de compartimentation montre que chez les algues contaminées par des surcharges métalliques réalistes, les métaux sont principalement liés à la fraction insoluble, avec une faible proportion dans la fraction soluble thermosensible. La caractérisation des composés liant les métaux montre qu'ils sont de masse moléculaire élevée, surtout pour l'argent, et qu'ils diffèrent des phytochélatines. Pour les huîtres contaminées par le cadmium ou le cuivre, des protéines de type métallothionéine ont été mises en évidence. La bioaccumulation des métaux (Ag, Cd, Cu et Pb) par l'huître est beaucoup plus importante par voie directe que par voie particulaire. Toutefois, en considérant les quantités métalliques disponibles dans le milieu, la voie particulaire s'avère non négligeable. Les caractéristiques génétiques (diploïdie, triploïdie) n'ont pas eu d'influence sur la bioaccumulation des métaux chez les huîtres

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Dubois, Anne-Sophie. "Composition et transfert trophique de la matière organique particulaire dans le Bassin d’Arcachon." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14515/document.

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Abstract:

Les écosystèmes côtiers présentent une forte production biologique, soutenue par une grande diversité de sources de matière organique particulaire (autochtones : phytoplancton, microphytobenthos, phanérogames marines, macroalgues, épiphytes ; allochtones : apports continentaux), pouvant contribuer à la production secondaire. La diversité de ces sources complexifie de manière considérable le fonctionnement écologique des systèmes côtiers — e.g. cycles biogéochimiques, réseaux trophiques — et en rend sa compréhension difficile.Une étude spatio-temporelle réalisée en 2009 dans le Bassin d’Arcachon, une lagune semi-fermée qui abrite le plus grand herbier à Zostera noltii d’Europe, a été menée afin d'estimer l’origine et la composition des matières organiques particulaire en suspension (MOPS) et sédimentaire (MOS) et d'appréhender le devenir des différentes sources de matière organique dans le réseau trophique macrobenthique. Cette approche quantitative a été effectuée principalement à l’aide des rapports isotopiques et élémentaires (δ15N, δ13C et C/N) et/ ou des acides grasA l’échelle annuelle et en moyenne pour les trois stations étudiées, la MOPS est composée principalement de phytoplancton (48 ± 2%) mais aussi de matériel continental (19 ± 4%) et de microphytobenthos (16 ± 2%), les macroalgues et les phanérogames ne contribuant que peu (8 ± 1% et 5 ± 1%, respectivement). Cette composition, qui présente une saisonnalité (faible contribution du phytoplancton en hiver au profit des apports continentaux), est principalement dépendante du climat (température) et de l’hydrodynamique / hydrodynamique sédimentaire (apports continentaux, remise en suspension du sédiment). A l’échelle annuelle et en moyenne pour les six stations ayant fait l’objet du suivi annuel, la MOS est composée principalement de sources benthiques (phanérogames : 23 ± 3% ; microphytobenthos : 19 ± 1% ; macroalgues : 19 ± 5%), mais également de matériel continental (27 ± 8%) et de phytoplancton (11 ± 2%). A l’échelle de l’écosystème (étude printanière) la composition de la MOS est similaire — avec toutefois une plus forte contribution du phytoplancton, au dépend de la matière continentale. Elle est géographiquement homogène, ce que semble favoriser l’hydrodynamique du bassin d’Arcachon associée à sa faible profondeur. La principale différence spatiale apparaît entre le sédiment subtidal (faible contribution des macrophytes au profit du matériel continental) et le sédiment de l’herbier intertidal. L’étude des voies de transfert trophique de la matière organique particulaire a mis en évidence une organisation trophique complexe avec l’existence de sous-groupes au sein des déposivores d’interface et des brouteurs. A l’échelle annuelle et à l’échelle du Bassin d’Arcachon, le microphytobenthos et les phanérogames (incluant leurs épiphytes) soutiennent 90% de la production macrozoobenthique. Cette production secondaire est principalement effectuée par les déposivores (60%). Une forte bactérivorie a été mise en évidence notamment chez les déposivores et chez le suspensivore invasif Crepidula fornicata. Les bactéries représentent ainsi un intermédiaire important dans le transfert de MOP des producteurs primaires vers les consommateurs primaires. Toutefois la pression trophique qu’exercent les consommateurs primaires de la macrofaune benthique sur les producteurs primaires est relativement modeste puisque le macrozoobenthos n’absorbe que 10% de la production primaire totale du système, ce qui rend cette dernière potentiellement disponible pour d’autres compartiments biologiques. Malgré cela l’herbier à Zostera noltii représente une ressource importante pour la macrofaune benthique. Dans le contexte de sa régression, une disparition de l’herbier engendrerait une diminution de la biomasse du macrozoobenthos
Abstract

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Carlier, Antoine. "Apports des isotopes stables à la description de l'architecture et du fonctionnement des réseaux trophiques benthiques de plusieurs environnements côtiers du Golfe du Lion (Méditerranée Nord Occidentale)." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066580.

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Abstract:

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.

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Jauffrais, Thierry. "Ecophysiologie des dinoflagellés du genre Azadinium, production toxinique et transfert trophique vers les mollusques bivalves." Nantes, 2012. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=040c4b77-66f9-4f28-b05d-261282d9575f.

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Abstract:

Cette thèse a été menée pour développer une méthode d’analyse et de production des azaspiracides (AZA) à partir de cultures d’A. Spinosum. Elle a aussi eu pour objectif l’étude des facteurs environnementaux et nutritionnels influant sur la croissance et la production toxinique d’A. Spinosum. La mise en évidence du lien entre cet organisme et l'accumulation d’AZA dans les moules, ainsi que la clarification des processus d’accumulation, de détoxification et de biotransformation des AZA dans les moules a par ailleurs été réalisée. Les travaux réalisés sur l’analyse des AZA ont permis de définir une procédure d’analyse fiable qui limite notamment la formation d’artéfacts (esters méthyliques d’AZA). Cette étude a permis d’expliquer la formation des AZA méthylés, de déterminer leur structure et de proposer des solutions pour minimiser la formation de ces composés. Ce travail a aussi démontré la faisabilité d’une production durable d’AZA à partir de cultures d’A. Spinosum et a mis en évidence les principaux facteurs influant sur la croissance d’A. Spinosum et sur la production toxinique. Des expériences de contamination sur des moules ont ensuite été réalisées et ont démontré, pour la première fois, le lien directe entre A. Spinosum et l’accumulation des AZA par les moules. Cette accumulation des toxines est très rapide et atteint des concentrations en AZA qui se situent au-delà du seuil réglementaire après seulement 6 h d’exposition. Ces expériences ont aussi montré une rapide biotransformation des AZA dans les moules. Elles ont par ailleurs clarifié les cinétiques d’apparition des différents analogues d’AZA et ont montré que la détoxification des AZA est bi-phasique. Deux dernières études ont mis en évidence, d’une part, l’effet négatif d’A. Spinosum sur l’activité alimentaire des moules, et, d’autre part, la capacité des moules à accumuler les AZA présents dans le milieu sous formes dissoute ou particulaire
This study has been conducted in order to develop the analysis of AZAs and to produce AZAs from A. Spinosum culture. It also aimed at studying the effect of environmental and nutritional factors on growth and toxin production. The study also demonstrated a link between A. Spinosum and the accumulation of AZAs in shellfish, followed by the clarification of the processes of accumulation, detoxification and biotransformation of AZAs into mussels. A quantitative analysis of AZAs in A. Spinosum cultures was developed, and the formation and structure of the AZA methylated analogues was explained and minimised. This work also demonstrated the feasibility of a sustainable production of AZAs from A. Spinosum culture and highlighted the main factors influencing growth and toxin production of A. Spinosum. Using these results, mussel contaminations were performed and demonstrated for the first time the direct link between A. Spinosum and AZA accumulation into mussels. Furthermore, a rapid AZA accumulation above the regulatory limit was observed within 6 h of exposure. These experiments also highlighted the rapid biotransformation of AZA into analogues in shellfish and clarified their kinetics of appearance. Consequently, AZA biotransformation pathways were proposed for different AZA analogues. AZA detoxification was also studied and showed a detoxification with two compartments. Finally, two recent studies demonstrated the negative effect of A. Spinosum on the feeding activity of mussels as well as the ability of mussels to accumulate AZA from dissolved or particulate forms

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Pouil, Simon. "Rôles de différents facteurs écologiques sur le transfert trophique des éléments traces chez des téléostéens marins." Thesis, La Rochelle, 2017. http://www.theses.fr/2017LAROS019/document.

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Abstract:

Les poissons téléostéens accumulent les métaux au travers de différentes voies et il est actuellement bien établi que la nourriture joue un rôle majeur sur cette accumulation. Néanmoins de nombreuses lacunes persistent sur la variabilité du transfert trophique des métaux chez les poissons en fonction de leur contexte de vie. La présente recherche doctorale vise à caractériser l’influence de facteurs biologiques et environnementaux sur l’efficacité d’assimilation (AE) de métaux essentiels et non-essentiels chez les poissons. La détermination des AEs lors d’une série d’expériences en milieu contrôlé révèle que les facteurs biologiques, et notamment le type de nourriture ingéré, jouent un rôle prépondérant sur l’AE des métaux chez les poissons alors que les facteurs environnementaux (pH, température, salinité…) semblent n’avoir qu’une influence plus limitée. L’ensemble des travaux réalisés lors de cette thèse permet une meilleure compréhension du transfert trophique des métaux chez les poissons, et apporte ainsi de nouvelles connaissances dans les domaines de la nutrition et de l’écotoxicologie
Teleost fish accumulate metals through different pathways and It is now well established that food plays a major role in this accumulation. Nevertheless, there is still lack of knowledge on the variability of metal trophic transfer in fish in connection with their life context. The present doctoral research aims at characterizing the influence of biological and environmental factors on the assimilation efficiency (AE) of essential and non-essential metals in fish. AE determination during a series of experiment under controlled condition reveals that biological factors, in particular the type of food ingested, play a predominant role in metal AE in fish while environmental factors (pH, temperature, salinity ...) seem to have a limited influence. All the work carried out during this thesis allows a better understanding of the trophic transfer of metals in fish and, thus bring new knowledge in the field of fish nutrition and ecotoxicology

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Rétif, Julie. "Distribution des terres rares dans les réseaux trophiques des écosystèmes estuariens." Electronic Thesis or Diss., Nantes Université, 2024. http://www.theses.fr/2024NANU4003.

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Abstract:

L’intérêt croissant de la société pour les terres rares, rassemblant 17 éléments métalliques aux propriétés uniques, exploitées dans les secteurs industriels, agricoles et médicaux, entraîne une augmentation des rejets dans l'environnement conduisant à des enrichissements dans les milieux aquatiques, notamment dans les estuaires, soumis à de fortes pressions anthropiques. L’objectif de cette thèse était d’étudier la répartition environnementale des terres rares dans les écosystèmes estuariens à travers l’étude de deux estuaires français fortement anthropisés aux degrés de contamination différents : l’estuaire de la Loire et l’estuaire de la Seine. L’étude des compartiments abiotiques a permis de démontrer que les terres rares sont principalement accumulées dans les phases solides des systèmes aquatiques naturels. Néanmoins, la phase dissoute correspond au compartiment le plus impacté par les apports anthropiques, avec des enrichissements en gadolinium rapportés dans les deux estuaires. L’étude du biote, qui s’est portée sur un grand nombre d’espèces issues de 5 phyla (algues, annélides, mollusques, crustacés et vertébrés) représentant les principaux niveaux d’un réseau trophique estuarien, a dévoilé une dilution trophique des terres rares au sein des deux estuaires. En effet, la bioaccumulation des terres rares est plus élevée dans les algues. Cependant, les enrichissements (notamment en gadolinium) sont plus importants chez les vertébrés. Les résultats ont démontré des concentrations totales en terres rares plus importantes dans l’estuaire de la Loire par rapport à celui de la Seine, probablement en raison d’un fond géogénique plus élevé. Par contre, la contamination anthropique en gadolinium plus importante rapportée dans l’estuaire de la Seine pourrait s’expliquer par la plus forte densité de population, impliquant un nombre plus important d’actes médicaux nécessitant des produits de contraste. Ainsi, l’estimation des transferts des compartiments abiotiques vers le biote et des transferts trophiques au sein du biote a permis de caractériser le devenir global des terres rares dans ces écosystèmes estuariens
The growing interest of society in rare earth elements, regrouping 17 metallic elements with unique properties and used in the industrial, agricultural and medical sectors, is leading to an increase of their release into the environment, resulting in enrichments in the aquatic media, particularly in estuaries, that are subject to strong anthropogenic pressures. The objective of this work was to study the environmental distribution of rare earth elements in estuarine ecosystems through the study of two highly anthropized French estuaries showing different levels of contamination: the Loire estuary and the Seine estuary. The study of abiotic compartments demonstrated rare earth elements are mainly accumulated in the solid phases of natural aquatic systems. However, the dissolved phase corresponds to the most impacted compartment by anthropogenic inputs with gadolinium enrichments reported in the two estuaries. The study of the biota, focusing on a large number of species from 5 phyla (algae, annelids, mollusks, crustaceans and vertebrates) representing the main levels of an estuarine food web, revealed a trophic dilution of rare earth elements within the two estuaries. Indeed, the bioaccumulation of rare earth elements is higher in algae. However, the enrichments (including gadolinium) are greater in vertebrates. These results demonstrated higher total rare earth element concentrations in the Loire estuary compared to the Seine estuary, probably due to a higher geogenic background. On the other hand, the higher anthropogenic gadolinium contamination reported in the Seine estuary could be explained by the higher population density, implying a higher number of medical procedures requiring contrast agents. Thus, the estimation of transfers from abiotic compartments to the biota and trophic transfers within the biota allowed to characterize the overall fate of rare earth elements in these estuarine ecosystems

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Vicente, Anne. "Développement d’un réseau trophique microbien standardisé pour l’évaluation de l’impact des contaminants sur les écosystèmes dulçaquicoles." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0355.

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Abstract:

Dans le cadre de l’évaluation du risque, des tests d’écotoxicité plus représentatifs de la réalité environnementale tenant compte de la complexité des écosystèmes doivent être développés. Malgré l’importance des microorganismes dans les écosystèmes et les processus fonctionnels associés, ceux-ci restent trop peu considérés dans les tests d’écotoxicité. Le principal objectif de cette thèse a donc été le développement d’un réseau trophique microbien modèle pour évaluer l’impact des contaminants sur les écosystèmes dulçaquicoles. Ce réseau est composé de rotifères (Brachionus calyciflorus, consommateurs primaires et secondaires) se nourrissant à la fois d’algues (Chlorella vulgaris, producteur primaire) et de protozoaires (Tetrahymena pyriformis, cilié bactérivore). Les protozoaires, associés à un consortium microbien nitrifiant produit au laboratoire, forment une boucle microbienne qui assure le lien trophique entre les bactéries et les métazoaires. Tous les organismes de ce réseau microbien sont en interaction les uns avec les autres de par des relations trophiques (proie-prédateur) et/ou de par les fonctions qu’ils assurent au sein de l’écosystème (production d’oxygène, production primaire, recyclage des nutriments). Le système est conditionné en volume de 4 ml et peut être suivi sur une durée d’au moins 28 jours sans renouvellement de milieu, permettant par exemple l’analyse de la résilience du système sur des temps longs. Afin d’évaluer au mieux les différents effets des polluants sur le réseau trophique, diverses méthodes analytiques ont été adaptées et testées sur ce système. Parmi elles, le suivi de la dynamique de population des rotifères s’est avéré être un paramètre probant pour évaluer de manière simple et rapide la réponse du réseau à des contaminants
In the framework of risk assessment, more environmentally realistic ecotoxicity tests taking complexity of ecosystems into account must be developed. Despite the importance of microorganisms in ecosystems and in their associated functional processes, this compartment is not enough taken into account in ecotoxicity assessment. The main objective of this thesis was the development of a model microbial food web to evaluate impact of contaminants on freshwater ecosystems. This network is composed of rotifers (Brachionus calyciflorus, primary and secondary consumers) that feed on both algae (Chlorella vulgaris, primary producer) and protozoa (Tetrahymena pyriformis, bacterivorous ciliate). A nitrifying microbial consortium produced in the laboratory associated with protozoa constitute a microbial loop that ensure trophic links between bacteria and metazoans. Organisms of the microbial network are in interaction by trophic relationships (prey-predator) and/or by functions they ensure within the ecosystem (oxygen production, primary production, nutrient recycling). The system can evolve into 4 ml over at least 28 days without medium renewing and, for example can allow to analyze the resilience of the system over a long period of time. In order to better evaluate different effects of pollutants on the food web, various analytical methods have been adapted and tested on this system. Among them, monitoring rotifer population dynamics was found to be a suitable parameter to evaluate the response of the miniaturized ecosystem to contaminants in a simple and fast way

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Simonnet-Laprade, Caroline. "Ecodynamique des substances poly- et perfluoroalkylées (PFAS) dans les systèmes aquatiques : identification des sources en milieu urbain et évaluation du transfert trophique." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0938/document.

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Abstract:

Les activités humaines sont responsables de l’apport de nombreux micropolluants vers les systèmes aquatiques parmi lesquels les substances poly- et perfluoroalkylées (PFAS) ont été identifiées. Ces molécules sont utilisées depuis les années 1950 comme tensio-actifs dans de nombreuses applications industrielles et produits d’usage courant. Depuis deux décennies, certaines de ces substances, les acides perfluoroalkylés (PFAA) ont particulièrement attiré l’attention en raison de leur caractère ubiquiste et persistant dans l’environnement. Actuellement, il existe un réel manque de connaissance sur l’intégralité de la contamination environnementale par l’ensemble des PFAS. L’objectif global de ces travaux de thèse est de poursuivre les efforts menés depuis le début des années 2000 pour mieux comprendre la dynamique des PFAS depuis leurs sources en milieu urbain, leurs rejets dans les rivières et leur transfert trophique.La première partie consiste à optimiser une configuration de l’échantillonneur passif POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) pour l’analyse ultra-trace de 25 PFAS dans les eaux de surface. Dans un second temps, il est question d’identifier les sources en PFAS sur la métropole de Bordeaux. L’analyse de 30 PFAS dans les eaux usées collectées en raiseau d’assainissement tend à montrer l’importance des apports industriels par rapport aux rejets domestiques pour la quasi-totalité des PFAS étudiés. A noter que les eaux de ruissellement sont également vectrices de contamination en PFAS. La caractérisation des effluents d’entrée et de sortie des quatre principales stations d’épuration des eaux usées (STEU) de la métropole met en évidence une faible efficacité des filières de traitement. L’utilisation d’une approche d’analyse non ciblée par oxydation, la méthode TOP (Total Oxidizable Precursors) révèle des quantités non négligeables de précurseurs de PFAA aussi bien en réseau d’assainissement que dans les effluents de STEU. L’impact de l’exutoire collectant les eaux de ruissellement en provenance de l’aéroport et d’une portion du périphérique de Bordeaux sur les niveaux en PFAS d’une petite rivière périurbaine est également montré. Enfin, la dernière partie renseigne la bioamplification des PFAS en milieu lotique. L’évaluation des concentrations le long de 5 réseaux trophiques du bassin hydrographique Rhône-Méditerranée permet d’une part de confirmer la bioamplification du perfluorooctane sulfonate (PFOS) et des perfluoroalkyles carboxylates (PFCA) à chaîne longue, et d’autre part d’évaluer la variabilité spatiale des facteurs d’amplification trophique (TMF). Le caractère bioamplifiable de PFAS d’intérêt « plus émergent » tels que les 8:2 et 10:2 fluorotélomères sulfonates est mis en évidence dans une rivière localisée à la périphérie de Paris. L’application de la méthode TOP à différents maillons de cette chaîne trophique permet de soutenir l’hypothèse de l’implication de la biotransformation des précurseurs dans la bioamplification apparente des PFAA
Human activities are responsible for the release of multiple micropollutants into aquatic systems, such as poly- and perfluoroalkylated substances (PFASs). These molecules have been used since the 1950s as surfactants in many industrial applications and commonly used products. For two decades, some of these substances, perfluoroalkylated acids (PFAA), have generated a major concern due to their ubiquitous and persistent behavior in the environment. Currently, there is a real lack of knowledge about the full extent of environmental contamination by all PFASs. The overall objective of this thesis is to continue the efforts undertaken since the early 2000s to gain a better understanding of the dynamics of PFASs, from their sources in urban areas, their releases to aquatic systems, to their trophic transfer.The first part consisted in optimizing a configuration of the Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) for the ultra-trace analysis of 25 PFASs in surface water. In a second time, the dynamics of the PFASs on the Bordeaux conurbation is studied. The analysis of 30 PFASs in wastewater collected in the sewerage network tends to show the importance of industrial inputs compared to domestic discharges for almost all the studied PFASs. Note that urban runoff is also a source of PFAS contamination. The characterization of the influents and effluents of the four main wastewater treatment plants (WWTP) in the metropolis shows a low efficiency of treatment channels. The use of a non-targeted analysis approach by oxidation, the TOP method (Total Oxidizable Precursors) reveals significant amounts of PFAA precursors in the sewerage network as well as in WWTP effluents. The impact of urban and airport storm water discharge on the contamination levels of a small peri-urban river has also been shown. The last part dealt with the biomagnification of PFASs in lotic systems. The evaluation of PFAS concentrations along 5 food webs from the Rhone-Mediterranean watershed enables to confirm the biomagnification of perfluorooctane sulfonate (PFOS) and long-chain perfluoroalkyl carboxylates (PFCA) and to evaluate the spatial variability of trophic magnification factors (TMF). The biomagnification character of PFASs of "more emerging" interest, such as the 8:2 and 10:2 fluorotelomer sulfonates, is observed in a river located on the outskirts of Paris. The application of the TOP method to different trophic levels supports the hypothesis of the involvement of the biotransformation of precursors in the apparent biomagnification of PFAAs

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Berthelot, Hugo. "Fixation d'azote et son devenir dans l'océan de surface : transfert dans le réseau trophique planctonique et influence sur les cycles biogéochimiques de l'azote et du carbone." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4103/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur le devenir du N2 récemment fixé par les diazotrophes dans l’océan oligotrophe de surface.Il apparaît que le N2 récemment fixé est excrété dans le compartiment dissous par tous les diazotrophes marins étudiés et que l'amplitude de cette excrétion dépend d'abord des contraintes environnementales que des diazotrophes impliqués dans la fixation.Le transfert de N2 fixé vers le plancton non-diazotrophe a été quantifié en utilisant une méthodologie innovante (couplage de la spectrométrie de masse à ionisation secondaire à l’échelle nanoscopique (nanoSIMS) et du tri cellulaire par cytométrie en flux). En conditions naturelles, 5 à 20 % du N2 récemment fixé est transféré vers les communautés non diazotrophes, principalement via l’excrétion de NH4+. Ce transfert est deux fois plus efficace lorsque le N2 est fixé par le diazotrophe Trichodesmium que lorsqu’il est fixé par les diazotrophes unicellulaires Crocosphaera ou Cyanothece.L’export du N2 récemment fixé a été évalué en utilisant des larges mésocosmes équipés de pièges à sédiments, déployés dans le lagon de Nouvelle Calédonie, et enrichis en PO43- pour stimuler la fixation de N2. Lors de cette expérience, il a été démontré que la fixation de N2 a alimenté une grande partie de la production primaire nouvelle (>90 %) et que le N2 fixé par les diazotrophes a rapidement été exporté. Cet export a été direct, par la sédimentation des diazotrophes eux-mêmes (représentant ~20 % de la matière particulaire retrouvée dans les pièges au plus fort de l’efflorescence de diazotrophes), et indirect, par le transfert de ~20 % du N2 fixé vers les communautés non diazotrophes qui, à leur tour, ont sédimenté
This PhD thesis, achieved within the framework of the VAHINE project, focuses on the fate of the recently fixed N2 by diazotrophes in the oligotrophic surface ocean.It appears that the release of the recently fixed N2 in the dissolved pool is a process shared between all diazotrophs tested and that the magnitude of this release depend on the environmental contrains rather than on diazotroph involved in fixation.The transfer of the N2 fixed toward non-diazotroph plankton has been investigated using an innovative methodology (coupling of nano-scale mass spectrometry (nanoSIMS) and cell sorting flow cytometry). It appeared that 5 to 20 % of the recently fixed N2 is transferred toward non-diazotroph plankton, mainly through NH4+ release. This transfer is twice more efficient when the N2 is fixed by the filamentous Trichodesmium compared to Crocosphaera and Cyanothece.Particulate export of the fixed N2 has been investigate in large in-situ mesocosms equipped with sediment traps, deployed in the New Caledonian lagoon and enriched with PO43- in order to stimulate N2 fixation. During this experiment, N2 fixation fueled a large part of the new primary production (>90 %) and that fixed N2 was quickly exported. The export has been direct, through the sedimentation of the diazotrophs themselves, and indirect, through the transfer of ~20 % of the recently fixed N2 toward non-diazotrophic plankton that have, in turn, sedimented

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Lance, Emilie. "Impacts des cyanobactéries toxiques sur les gastéropodes dulcicoles et sur leur rôle de vecteur dans le transfert des microcystines au sein du réseau trophique." Phd thesis, Université Rennes 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00400759.

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Abstract:

En raison de l'eutrophisation croissante des eaux douces, les proliférations de cyanobactéries sont de plus en plus fréquentes à l'échelle mondiale. Dans 40 à 75% des cas, les cyanobactéries produisent des hépatotoxines [e.g. microcystines (MCs)], endotoxines qui sont libérées dans le milieu lors de la lyse cellulaire et qui constituent un réel danger pour les organismes cibles, dont font partie les mollusques gastéropodes (intoxication par ingestion de cyanobactéries toxiques ou par exposition aux toxines dissoutes dans l'eau). Les MCs s'accumulent principalement dans le foie des vertébrés où elles interagissent de manière réversible (MCs libres) ou irréversible (MCs liées) avec des protéines phosphatases et conduisent à la destruction des tissus. Au travers d'expositions chroniques à faibles doses en laboratoire, nous avons démontré la consommation de cyanobactéries toxiques (Planktothrix agardhii) par 2 espèces de gastéropodes, le pulmoné Lymnaea stagnalis et le prosobranche Potamopyrgus antipodarum. Cette consommation entraîne une baisse de croissance et de fécondité, et l'accumulation de MCs dans les tissus des gastéropodes. D'autre part, les effets histopathologiques sont beaucoup plus marqués chez le pulmoné intoxiqué par ingestion de cyanobactéries toxiques que par exposition à la MC dissoute dans le milieu, suggérant une moindre pénétration de la toxine dissoute (voie orale ou tégumentaire) dans le mollusque. Les deux voies d'intoxication engendrent un impact négatif sur la descendance de L. stagnalis, en termes de taux d'éclosion des œufs, de développement embryonnaire et de survie des néonates. Ces résultats prédisent un impact sur la structure des communautés de gastéropodes (e.g., baisse d'abondance et de diversité, disparition d'espèces sensibles) et un risque de contamination du réseau trophique à travers l'accumulation de MCs par les gastéropodes. Ces prédictions ont toutes deux été démontrées lors d'un suivi mensuel d'un an des communautés de gastéropodes du Lac de Grand Lieu (Loire Atlantique). De plus, le risque de transfert des MCs des gastéropodes à leurs consommateurs a été vérifié au laboratoire à travers : 1) la persistance des MCs liées dans les tissus du pulmoné même après 3 semaines de dépuration, et 2) l'accumulation de MCs dans les organes de l'épinoche Gasterosteus aculeatus (principalement dans le foie et les muscles) après consommation de glandes digestives de L. stagnalis intoxiquées par des MCs.

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Lance, Émilie. "Impacts des cyanobactéries toxiques sur les gastéropodes dulcicoles et sur leur rôle de vecteur dans le transfert des microcystines au sein du réseau trophique." Rennes 1, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00400759.

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Abstract:

L’eutrophisation croissante des eaux douces aggrave les proliférations de cyanobactéries, productrices d’hépatotoxines [e. G. Microcystines (MCs)]. Dans les cellules des organismes cibles les MCs inhibent les protéines phosphatases et conduisent à la destruction des tissus. Lors d’expositions chroniques, nous avons montré que la consommation de cyanobactéries toxiques (Planktothrix agardhii) par 2 espèces de gastéropodes, le pulmoné Lymnaea stagnalis et le prosobranche Potamopyrgus antipodarum, entraîne une baisse de croissance et de fécondité, l’accumulation de MCs dans les tissus et des effets histopathologiques sévères. L’ingestion de cyanobactéries toxiques et l’exposition à la MC dissoute dans le milieu engendrent un impact négatif sur la fitness (i. E. , éclosion des œufs, développement embryonnaire et survie des néonates) de L. Stagnalis. Ces résultats prédisent un impact sur la structure des communautés de gastéropodes, démontré en milieu naturel (Lac de Grand Lieu), et un risque de transfert des MCs des gastéropodes à leurs consommateurs, vérifié au laboratoire à travers : 1) la persistance des MCs liées dans les tissus du pulmoné après 3 semaines de dépuration, et 2) l’accumulation de MCs dans les organes de l'épinoche Gasterosteus aculeatus (principalement dans le foie et les muscles) après consommation de glandes digestives de L. Stagnalis intoxiquées par des MCs
The eutrophisation of fresh waters increases the frequency of proliferation of cyanobacteria producing hepatotoxins [e. G. Microcystins (MCs)]. In the cells of target organisms, MCs inhibit phosphatase proteins, leading to tissue destruction. Through chronic exposures, we demonstrated the consumption of toxic cyanobacteria (Planktothrix agardhii) by 2 gastropod species, the pulmonate Lymnaea stagnalis and the prosobranch Potamopyrgus antipodarum. This consumption induced a decrease of growth and fecundity, a MC accumulation in gastropod tissues, and severe histopathological impact. Toxic cyanobacteria ingestion and dissolved MC exposure induced a negative impact on the fitness (i. E. , hatching success of eggs, embryo development time and neonate survival) of L. Stagnalis. The results suggest an impact on the structure of gastropod communities, demonstrated during a 1-year monthly survey in the Grand Lieu Lake (France), and a risk of MC transfer from gastropods to their consumers, verified in the laboratory through: 1) the persistence of bound MCs in the pulmonate tissues, even after 3 weeks of depuration, and 2) the MC accumulation in organs of the 3-spined stickleback Gasterosteus aculeatus (mainly in liver and muscles) after consumption of digestive glands of L. Stagnalis intoxicated by MCs

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LEVEILLE, JEAN-CLAUDE. "Flux de matiere en milieu pelagique lacustre : utilisation des acides gras comme marqueurs organiques naturels du transfert dans la chaine trophique phytoplancton - zooplancton - alevins d'omble chevalier (salvelinus alpinus)." Clermont-Ferrand 2, 1997. http://www.theses.fr/1997CLF21920.

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Abstract:

Ce travail a pour objet l'etude de l'importance et de la nature des flux de matiere organique au sein des reseaux trophiques pelagiques lacustres, depuis les producteurs primaires phytoplanctoniques jusqu'aux alevins de poissons, via le zooplancton, et la mise en evidence de l'interet des acides gras (ag), analyses en chromatographie phase gazeuse, comme marqueurs naturels de ce transfert. La succession phytoplanctonique du lac pavin, lac oligo-mesotrophe du massif central francais, est caracterisee par des peuplements bien individualises, a tendance monospecifique souvent marquee. Cela nous a permis de mettre en evidence des differences importantes dans la composition en ag, en fonction de la classe, mais aussi en fonction de l'espece algale dominante. Ainsi, nous avons montre que certains ag ou associations d'ag peuvent etre consideres comme des marqueurs organiques naturels specifiques des chlorophycees, des dinophycees ou des diatomees, classe parmi laquelle il est possible de differencier aulacoseira italica et asterionella formosa. L'analyse biochimique des principaux organismes macrozooplanctoniques pelagiques montre qu'il existe des differences importantes dans la composition en ag des especes considerees. De plus, l'utilisation des associations d'ag caracteristiques des differents peuplements phytoplanctoniques revele l'influence de la nourriture algale sur la composition en ag des organismes zooplanctoniques et permet ainsi d'en deduire leur regime alimentaire. L'omble chevalier (salvelinus alpinus) etant l'espece dominante de l'ichtyofaune du lac pavin, l'etude du transfert des ag dans le reseau trophique a ete poursuivie au niveau des alevins de cette espece. Il a ete necessaire, au prealable, de definir les conditions les plus favorables a leur developpement lorsque ceux-ci sont places en cage dans le lac. L'etude des contenus gastro-intestinaux revele un regime alimentaire principalement constitue de proies zooplanctoniques (copepodes et cladoceres) et, dans une moindre mesure, de macroinvertebres (larves d'insectes et asellus aquaticus). La composition en ag des alevins parait egalement largement dependante de la nature de la nourriture consommee. Les associations d'ag caracteristiques des diatomees et des chlorophycees ont ainsi ete retrouvees au niveau des lipides de reserve des alevins, sans avoir subi de modifications lors de leur transfert. L'ensemble de ces resultats montre donc l'interet de l'utilisation des ag comme marqueurs organiques naturels des flux de matiere pour l'etude des relations trophiques phytoplancton - zooplancton - alevins.

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Belharet, Mokrane. "Modélisation numérique du transfert du radiocésium dans les chaines trophiques pélagiques marines suite à l'accident nucléaire de Fukushima Dai-ichi (côte Pacifique du Japon)." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30339/document.

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Abstract:

Une forte contamination radioactive du milieu marin, notamment par le 137Cs, s'est produite dans le Pacifique nord-ouest suite à l'accident nucléaire de Fukushima Dai-ichi survenu le 11 mars 2011. Deux sources majeures ont été à l'origine de cette contamination, les retombées atmosphériques (sèches et humides) et les rejets liquides directement en mer. Cette radioactivité a été transférée aux organismes marins conduisant à la contamination de plusieurs espèces pélagiques et benthiques. Dans le cadre de l'étude des conséquences de cet accident sur le milieu marin, une première modélisation de la dispersion du 137Cs dans les eaux de la côte Pacifique du Japon a été réalisée par le groupe SIROCCO, permettant ainsi d'estimer l'évolution spatio-temporelle de la concentration de ce radionucléide dans l'eau et de déterminer son terme source, c'est-à-dire sa quantité globale rejetée en mer sous forme liquide. Ce travail de thèse s'inscrit dans la même démarche et vise, par une approche de modélisation, à étudier le transfert du 137Cs aux chaines trophiques pélagiques de la côte Est du Japon, composées par les populations planctoniques, les poissons planctonivores, et les poissons carnivores. Le couplage d'un modèle radioécologique, spécifiquement développé pour cette étude, à un modèle de l'écosystème composé d'un modèle NPZD (Nutrients-Phytoplankto-Zooplankton-Detritus) et d'un modèle de circulation régionale, s'est imposé comme la méthode la plus adaptée à l'étude de la contamination des populations planctoniques dans des conditions post-accidentelles. Les résultats de cette étude ont montré des niveaux de contamination assez élevés de ces populations notamment aux alentours de la centrale où les concentrations estimées sont environ 4 ordres de grandeur supérieures à celles observées avant l'accident. En dépit de ces concentrations élevées, le débit maximal de la dose absorbée reste largement au-dessous du débit de référence à partir duquel les effets sur les populations sont ressentis. Cette étude a aussi mis en évidence la prédominance de la voie trophique dans les processus d'accumulation du césium par ces espèces, ainsi que la présence d'une légère bioamplification chez les classes de taille de zooplancton. Le modèle radioécologique développé pour étudier la contamination des espèces nectoniques est structuré en taille. Chaque espèce est composé d'un ensemble de cohortes dont le nombre est fonction de la durée de vie de l'espèce et de sa fréquence de reproduction. Contrairement aux modèles classiques, le taux d'ingestion de la nourriture par l'organisme ainsi que son régime alimentaire ne sont pas constants dans le temps mais généralement variables en fonction de la taille de l'organisme. Dans cette approche le processus de prédation est considéré comme étant totalement opportuniste. Les résultats sont généralement satisfaisants et le modèle a été validé dans les conditions d'équilibre pré-accidentelles ainsi que dans les conditions post-accidentelles. L'importance de la prise en compte des mouvements migratoires de certaines espèces dans ce type de modèle a été mis en évidence notamment dans les conditions accidentelles caractérisées par une forte variabilité spatiale de la concentration du radionucléide dans la colonne d'eau. Les niveaux de contamination estimés pour les différentes espèces sont largement supérieurs à ceux observés avant l'accident, avec une tendance à l'augmentation lorsque la taille de l'individu augmente
Huge amounts of radionuclides, espicially 137Cs, were released to the coastal northwestern Pacific ocean after the Fukushima nuclear power plant accident, that occurred on 11 March 2011. The resultant radiocesium contamination was quickly transferred to marine biota resulting in elevated cesium levels in various organisms. Using a modelling approach, this work aims to study the 137Cs transfer to the marine pelagic food chains, from plankton populations to the large piscivorous fishes. Coupling the radioecological model, developed in this study, with an ecosystem model comprising an NPZD biogeochemical model and a regional ocean circulation model, is appeared to be the most adapted tool for modelling of plankton populations contamination in this accidental situation. The results of this study showed high contamination levels in the plankton populations, especially in the vincity of the power plant, where the maximal concentrations are estimated to be about 4 orders of magnitude higher than those observed before the accident. In spite of these high contamination levels, the maximum 137Cs absorbed dose rates for phyto- and zooplankton populations were estimated to be well below the 10 Gy/h benchmark value, from which a measurable effect on the marine biota can be observed. This study has also highlighted the predominance of the cesium uptake from food and the presence of biomagnification potential at this trophic level. The radioecological model developed to study the nektonic species contamination is based on the individual size. In this approach, each species is represented by a set of cohorts. The number of these cohorts is a function of the species life span and reproduction frequency. Unlike traditional approaches, the organism ingestion rate and diet composition considered in this modelling approach are not constant, but vary over the time according to the size of the organism. The model results are in general satisfactory, and the validation is carried out in both equilibrium and accidental situations. This study highlighted the importance of the organism migratory movements in the radioecological modelling espicially in the accident situations caracterized by a very high spatial variability of radionuclides concentrations in the seawater. The detailed caracteristics of 137Cs concentration dynamics in the different species are discussed. The contamination levels estimated for the different species are significantly higher than those observed before the accident, with a clear tendency to increase with individual size

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Labat, Jean-Philippe. "Dynamique et modelisation d'un echelon trophique de l'epibenthos des sables de l'infralittoral, philocheras trispinosus (caridea : decapoda), region de banyuls-sur-mer." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066461.

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Abstract:

Etude de la dynamique de population de p. C. Pour preciser son role dans les transferts energetiques du comportement benthique des sables infralittoraux. Un modele simule la cinetique de la structure des tailles de la population au cours du cycle annuel. Les evolutions de la production et de la biomasse sont estimees au cours du temps et les variations des differents elements du bilan energetique de la population suivies. P. T. Represente un echelon important du transfert d'energie, caracterise par une faible biomasse et une forte productivite

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Garnier-Laplace, Jacqueline. "Etude des mécanismes de transfert de l'argent 110-m en eau douce : conception et exploitation d'un modèle expérimental d'écosystème et d'un modèle mathématique de simulation de la distribution du radioélément au sein d'une chaîne trophique." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20225.

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Abstract:

Le transfert et la retention de l'ag-110m sont quantifies a partir d'etudes en laboratoire conduites sur un ecosysteme experimental comportant 2 unites abiotiques, eau et sediment, et 4 niveaux trophiques: producteur primaire (scenedesmus obliquus), consommateurs de premier ordre (daphnia magna, gammarus pulex, chironomus sp. ), consommateur de deuxieme ordre (cyprinus carpio) et consommateur de trosieme ordre (salmo trutta). La demarche adoptee consiste a traduire chaque transfert par une equation mathematique dont la formulation est basee sur une analyse theorique. Les parametres de ces equations sont cales a partir de l'experience pour chaque unite de la chaine trophique. L'ensemble des resultats relatifs a l'accumulation souligne l'importance qu'il faut accorder a l'ag-110m en raison des valeurs tres elevees des parametres radioecologiques calcules. Sur la base des resultats obtenus, un modele mathematique deterministe de simulation de la distribution du radioelement dans la chaine trophique en fonction du mode de contamination (chronique ou aigu) a ete concu. Il rend compte de l'evolution temporelle des valeurs moyennes des concentrations en ag-110m pour chaque niveau trophique. Afin d'etre connecte aux realites de terrain, des parametres ecologiques essentiels ont ete integres au modele. Les premieres approches fondees sur l'analyse des constats in situ se rapportant a des ecosystemes soumis a des rejets chroniques (rhone) ou aigus (suites de l'accident de tchernobyl), conferent au modele une importante valeur explicative et de prediction globale. L'age des poissons, leurs habitudes alimentaires en fonction des saisons et leur position au sein de la chaine trophique, sont apparus comme des parametres essentiels. Dans tous les cas, la voie trophique est nettement predominante pour les deux especes de poissons et explique la remanence de l'accumulation d'autant plus longue que le poisson

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Garnier-Laplace, Jacqueline. "Etude des mécanismes de transfert de l'argent-110 M en eau douce : conception et exploitation d'un modèle expérimental d'écosystème et d'un modèle mathématique de simulation de la distribution du radioélément au sein d'une chaîne trophique /." Saclay : Commissariat à l'énergie atomique, 1991. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb354558455.

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Adam, Christelle. "Cinétiques de transfert le long d'une chaîne trophique d'eau douce des principaux radionucléides rejetés par les centrales nucléaires en fonctionnement normal (137 Cs, 60 Co, 110M Ag, 54 Mn). Application au site de Civaux sur la Vienne." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11030.

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Abstract:

Les transferts de l'#1#1#0#mag, du #1#3#7cs, du #6#0co et du #5#4mn sont etudies experimentalement le long d'une chaine trophique pelagique, comportant 4 niveaux trophiques, representes par 5 especes (scenedesmus obliquus, cyclotella meneghiana, daphina magna, cyprinus carpio et oncorhynchus mikiss). L'etude entreprise s'applique a l'ecosysteme de la vienne, situee a proximite du site electronucleaire de civaux. Deux vecteurs de contamination sont envisages : l'eau de la vienne et la nourriture. Par ailleurs, deux experiences dites de semi-validation sont realisees, la premiere consistant a contaminer les matieres en suspension naturelles de la vienne en periode de bloom estival, et la seconde etant l'etude d'un transfert direct a partir d'effluents reels de centrale nucleaire. Les cinetiques de transfert, acquises dans des conditions controlees, sont utilisees pour la simulation de la contamination de l'ecosysteme vienne lors du fonctionnement normal de la centrale de civaux. Les resultats mettent en evidence la contribution elevee de la voie trophique a la contamination des consommateurs d'ordre 3, tandis qu'une analyse de sensibilite du modele montre que la periode estivale conduit aux concentrations maximales des poissons. Enfin, la prise en compte de l'isotope stable et/ou analogue chimique dans l'expression des cinetiques de transfert, ouvre de nouvelles perspectives d'extrapolation de la simulation a d'autres ecosystemes.

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Renedo, Elizalde Marina. "Sources and fate of methylmercury in the Southern Ocean : use of model seabirds and mercury stable isotopes." Thesis, La Rochelle, 2017. http://www.theses.fr/2017LAROS031/document.

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Abstract:

Malgré leur distance de la pression industrielle, les milieux marins austraux et antarctiques sont contaminés par des polluants globaux, tels que le mercure (Hg), par le transport atmosphérique et les courants océaniques. Jusqu'à présent, les voies de contamination du Hg dans l'Océan Austral restent peu connues, en particulier dans le secteur Indien, et de nouvelles études sont nécessaires pour élucider son devenir et son impact dans ces régions. Les oiseaux marins, en tant que prédateurs supérieurs des chaînes alimentaires marines, sont exposés à des concentrations élevées de méthylmercure (MeHg) via leur régime alimentaire. De plus, ils présentent des habitats de prédation contrastés dans les différents compartiments marins (en termes spatiaux et de profondeur). Par conséquent, ils sont considérés comme des bioindicateurs efficaces de la contamination par Hg et la bonne connaissance de leurs caractéristiques écologiques permet leur application comme traceurs du Hg dans des environnements éloignés, qui sont autrement difficiles à échantillonner. L'objectif principal de ce travail de doctorat est la caractérisation des voies d'exposition de MeHg accumulé par les oiseaux marins et l'identification des processus impliqués dans le cycle biogéochimique du Hg dans l'Océan Austral (des eaux antarctiques aux eaux subtropicales). L'approche méthodologique proposée consiste à combiner la composition isotopique du Hg et la spéciation du Hg dans les tissus d’espèces d’oiseaux marins de l'Océan Austral choisis précisément. Dans une première étape, une évaluation des signatures isotopiques de Hg spécifique de chaque tissu a été réalisée, notamment dans le sang et les plumes, car ceux-ci peuvent être échantillonnés de manière non létale. Chez les poussins, les deux tissus peuvent être utilisés efficacement et indifféremment comme bioindicateurs de la contamination locale en utilisant des isotopes du Hg, alors que chez les adultes, chaque tissu donne accès à une exposition temporelle différente : le sang à l'échelle récente (c'est-à-dire l'exposition pendant la période de reproduction) et les plumes à l'échelle annuelle, fournissant ainsi des informations isotopiques complémentaires aux différentes étapes du cycle annuel des oiseaux. Une deuxième partie a été axée sur l'exploration des sources de MeHg dans quatre espèces de manchots d’une même zone subantarctique, les îles de Crozet. Les populations ont été discriminées par leurs signatures isotopiques du Hg en fonction de leurs habitats de prédation et leurs mouvements latitudinaux, qui se trouvent être les facteurs principaux déterminant leur exposition à différentes sources de MeHg. Dans une troisième partie, les isotopes du Hg ont été étudiés dans deux modèles d'oiseaux (poussins de labbes et manchots adultes) sur une grande échelle latitudinale de l'Antarctique à la zone subtropicale. Les variations latitudinales des valeurs isotopiques du Hg (δ202Hg, Δ199Hg) semblent être influencées par une différente amplitude des processus photochimiques et d'autres voies biogéochimiques telles que la réduction du Hg, et les processus de méthylation / déméthylation, ainsi que les processus trophiques ou métaboliques
Despite their distance from industrial pressure, marine southern and Antarctic environments are contaminated by worldwide distributed pollutants, such as mercury (Hg), through atmospheric transport and oceanic currents. So far, Hg contamination pathways in the Southern Ocean remains poorly understood, particularly in the Indian sector, and new studies are required to elucidate its fate and impact in these regions. Seabirds, as top predators of marine food webs, are exposed to elevated concentrations of biomagnified methylmercury (MeHg) via dietary intake and moreover, they forage in the different marine compartments both in spatial and depth terms. Therefore, they are considered as effective bioindicators of Hg environmental contamination and the good knowledge of their ecological characteristics permits their application for tracing Hg in such remote environments otherwise of difficult access. The main objective of this doctoral work is the characterization of the exposure pathways of the MeHg accumulated in model seabirds and the identification of the processes involved in the Hg biogeochemical cycle in the Southern Ocean (from Antarctic to subtropical waters). The proposed methodological approach consisted on the combination of Hg isotopic composition and Hg speciation in tissues of a precise selection of seabirds of the Southern Ocean. In a first step, the evaluation of tissue-specific Hg isotopic signatures was accomplished notably in blood and feathers, as they can be non-lethally sampled. In chicks, both tissues can be effectively and indifferently used for biomonitoring of local contamination using Hg isotopes, whereas in adults each tissue provides access to different temporal exposure : blood at recent scale (i.e. exposure during the breeding period) and feathers at annual scale, thus providing complementary isotopic information at the different stages of seabird annual cycle. A second part was focused on the exploration of MeHg sources in four penguin species within a same subantarctic location, the Crozet Islands. Hg isotopes effectively discriminated the four populations and species-specific foraging habitats and latitudinal movements were found the main factors determining their exposure to distinct environmental MeHg sources. In a third part, Hg isotopes were investigated in two ubiquitous seabird models (skua chicks and penguins) over a large a latitudinal scale from Antarctica to the subtropics. Latitudinal variations of Hg isotopic values (δ202Hg, Δ199Hg) appeared to be influenced by different extent of photochemical processes and other biogeochemical pathways such as Hg reduction, and methylation/demethylation processes, as well as trophic or metabolic processes

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Barka, Sabria. "Processus de detoxication et localisation tissulaire des metaux traces (cuivre, zinc, nickel, cadmium, argent et mercure) chez un crustace marin tigriopus brevicornis (muller). Etude du biomarqueur proteines type metallothioneines, de la bioaccumulation des metaux et des consequences sur le transfert trophique." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066029.

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Abstract:

La capacite de bioaccumulation et les formes physico-chimiques de stockage des metaux ont une grande importance ecotoxicologique puisqu'elles controlent tant la tolerance d'une espece donnee a la contamination de son milieu par les metaux que le transfert de ces derniers vers les echelons trophiques superieurs. L'argent, le cadmium, le cuivre, le mercure, le nickel et le zinc ont ete doses dans des copepodes harpacticoides temoins et exposes a differentes concentrations de ces metaux et pendant des temps variables. Les copepodes, tigriopus brevicornis, infeodes aux mares intertidales de la zone supralittorale, ont ete recoltes sur les cotes de loire atlantique (le croisic). Le copepode tigriopus brevicornis s'est revele sensible aux metaux, particulierement les males de l'espece. Cependant, a l'instar des crustaces inferieurs, les metaux ont ete accumules proportionnellement aux concentrations d'exposition ; moderement et sur toute la duree de l'experience, pour les metaux essentiels (cu, ni, zn) et relativement fortement mais jusqu'a une certaine limite, pour les metaux non-essentiels (ag, cd, hg). Les processus de detoxication des elements metalliques mettent en evidence deux voies principales de detoxication impliquant des proteines type metallothioneines (ptms), d'une part, et le systeme lysosomal, d'autre part. Les ptms contribuent a la presence de cadmium, de cuivre, de mercure et de zinc dans la fraction cytosolique, puisque ces quatre metaux induisent fortement leur synthese. En revanche, ce cas de figure n'est valable ni pour l'argent ni pour le nickel, ces deux metaux n'induisant que faiblement la synthese des ptms. Les cellules de l'epithelium digestif ainsi que le tegument du copepode constituent les principaux tissus de stockage des metaux. Le systeme lysosomal est particulierement sollicite dans le cas de contamination a l'argent, au mercure et au cuivre. Pour les autres metaux, a savoir le cadmium, le nickel et le zinc, c'est presque exclusivement la voie soluble qui constitue le reservoir principal de stockage de ces metaux. En termes de transfert trophique, ce sont le cadmium, le nickel et le zinc, majoritairement presents sous forme soluble, qui seront plus facilement assimiles par les predateurs des copepodes que le cuivre, l'argent ou le mercure, partiellement stockes sous forme de concretions insolubles.

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Ozaki, Shinji. "Biodiversité et fonctionnement des réseaux trophiques terrestres : application aux transferts d’éléments traces métalliques." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD018.

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Abstract:

Les effets de la biodiversité sur le risque de transmission de maladies zoonotiques est l'un des sujets scientifiques débattus sur les rôles fonctionnels de la biodiversité sur le fonctionnement et les services écosystèmiques. Une grande diversité dans la communauté d'hôtes peut augmenter (effet d'amplification) ou réduire (effet de dilution) la transmission des agents pathogènes, en raison des différences contextuelles des trais d’histoire de vie entre les hôtes. Les éléments traces métalliques (ETM) circulent de la ressource au consommateur par des liens trophiques. Étant donné la diversité des traits d’histoire de vie des ressources, il est supposé que la diversité des ressources joue un rôle fonctionnel dans le transfert des ETM au sein des réseaux trophiques. Le but de cette thèse est de tester cette hypothèse et de déterminer les mécanismes sous-jacents en utilisant les mulots sylvestres (Apodemus sylvaticus) comme modèle biologique. L'échantillonnage a été effectué autour de l'ancienne fonderie Metaleurop Nord dans le nord de la France où les sols sont contaminés par du cadmium (Cd), du plomb (Pb) et du zinc (Zn).Les analyses sur la répartition des ressources des mulots, plantes et invertébrés, ont montré que la diversité n'était pas, ou légèrement positivement, corrélée aux niveaux de contamination des ETM dans les sols. La composition des ressources sur le terrain a été légèrement modifiée en fonction des propriétés physico-chimiques des sols, y compris la concentration en ETM. La diversité et la composition des invertébrés étaient plus influencées par la diversité des plantes que par les propriétés physico-chimiques des sols.La richesse en plantes dans le régime alimentaire des mulots est corrélée positivement à la richesse en plantes sur le terrain à l’automne, mais pas au printemps. La tendance saisonnière était opposée pour les invertébrés. Certaines ressources végétales, comme les Salicaceae, les Sapindaceae ou les Adoxaceae, sont préférablement consommées par les mulots, mais avec une différence saisonnière. La préférence pour les Salicaceae est réduite le long du gradient de contamination en ETM dans les sols au printemps. Les relations entre la richesse sur le terrain et la richesse dans le régime alimentaire ont également été affectées aux deux saisons.Le type de ressources consommées par les mulots influence leur exposition aux ETM. La consommation de Salicaceae, plantes accumulatrices d’ETM, augmente l'exposition au Cd et au Zn. Cependant, l'exposition au Cd par ingestion de Salicaceae est réduite lorsqu'un grand nombre d'autres ressources est consommé.[...]Il a finalement été démontré que l'exposition au Pb et l'accumulation en Cd dans le foie et dans les reins des mulots diminuent le long du gradient de richesse des plantes sur le terrain, ce qui suggère un effet de dilution. La présence de certaines ressources sur le terrain, telles que les Adoxaceae, les Cornacae ou les Salicaceae, réduit l'exposition aux ETM, tandis que la présence d’Asteraceae augmente l'accumulation des ETM. La présence de ces ressources est liée au gradient de richesse en plantes sur le terrain.En résumé, il a été montré que le transfert des ETM des sols aux mulots est contrôlé par une combinaison complexe de facteurs environnementaux et biologiques, y compris la contamination des sols par les ETM, le trait d’histoire de vie des ressources et le comportement alimentaire des mulots. Dans la plupart des cas, ces facteurs sont liés à la biodiversité. La dilution du transfert des ETM par la biodiversité des ressources a été démontrée. Ces travaux permettent d’envisager des approches écologiques pour le contrôle des impacts de la pollution par les métaux sur la faune
Effects of biodiversity on zoonotic disease transmission is one of the currently hot scientific topics about the functional roles of biodiversity on ecosystem functioning and services. High diversity in host community can increase (amplification effect) or reduce (dilution effect) the transmission of pathogens, due to context-dependent differences in life history traits between hosts. Trace metals (TMs) circulate from resources to consumers via trophic links. Given the variety of life history traits within resources, it is hypothesized that their diversity would play functional roles on the transfer of TMs to consumers. The aim of this work was to test this hypothesis and to determine the underlying mechanisms, using the wood mouse (Apodemus sylvaticus) as a model consumer. Sampling was undertaken around the former smelter Metaleurop Nord in Northern France where soils were contaminated by cadmium (Cd), lead (Pb) and zinc (Zn).Analyses about mice resources’ distribution in the field (plants and invertebrates) showed that diversity was not, or slightly positively, correlated with soil TM contamination levels. Community composition of resources was also slightly modified according to soil physico-chemical properties including TM concentrations. Diversity and composition of invertebrate communities were more influenced by diversity of plants than by soil physico-chemical properties.Plant richness in the diet was positively correlated to plant richness in the field in autumn, but not in spring. The seasonal pattern was opposite for invertebrates. Some plant resources, such as Salicaceae, Sapindaceae or Adoxaceae families, were preferred by mice but with seasonal differences. Soil TM contamination reduced mice preference for Salicaceae plants in spring and also modified relationships between richness in the field and diet richness at both seasons.The type of food items consumed by mice affected their trophic exposure to TMs. Consumption of Salicaceae resources, known as TM accumulator plants, increased exposure to Cd and Zn. However, high exposure to Cd induced by Salicaceae was dampened when a large number of other resources were consumed.Concentrations of TMs in plant leaves increased along the gradient of soil TM concentrations in both Salicaceae and Sapindaceae, and concentrations of Cd and Zn in leaves were higher in Salicaceae than in Sapindaceae. Higher bioconcentration factor was observed for Cd in leaves of Salicaceae than in those of Sapindaceae. No change in bioconcentration factor was observed in relation to biodiversity.We finally demonstrated that oral exposure to Pb and accumulation of Cd in the liver and in kidneys of mice decreased along the gradient of plant richness in the field, suggesting a dilution effect. Occurrence of some resources in the field, such as Adoxaceae, Cornacae or Salicaceae families, reduced exposure to TMs, whereas occurrence of Asteraceae family increased accumulation of TMs. Occurrence of these resources was related to the gradient of plant richness.To sum up, we showed that transfer of TMs from soils to mice was controlled by a complex combination of environmental and biological factors, including soil TM contamination, life history traits of resources, and feeding behavior of wood mice. In most cases, these factors were related to biodiversity. A dilution of TMs transfer to wood mice by a high resource diversity has been shown. This work paves the way for nature-based solutions for the control of metal pollution impacts on wildlife

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Fey, Pauline Héloise Aline. "Transferts de matière organique et fonctionnement des réseaux trophiques côtiers aux îles Marquises." Thesis, Nouvelle Calédonie, 2019. https://hal-unc.archives-ouvertes.fr/tel-03180365/document.

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Abstract:

L’archipel des Marquises se distingue de l’ensemble polynésien par de nombreuses particularités environnementales et écologiques. Ses eaux riches en éléments nutritifs semblent favorables au maintien d’une production primaire phytoplanctonique élevée. La structuration corallienne atypique des îles marquisiennes, associée à cette production primaire élevée, laissent présager des relations trophiques particulières.Dans le système, le phytoplancton représente une source de matière organique importante, supportée par le macrophytobenthos. Les sources de MO d’origine terrestre n’ayant que peu d’influence. Malgré la dominance du phytoplancton dans les réservoirs de MO (MOP et MOS), les macroalgues semblent contribuer majoritairement au fonctionnement du réseau trophique, suggérant un couplage benthique-pélagique dans l’apport de MO dans le réseau trophique. Les producteurs primaires marins de cette étude présentent des signatures isotopiques en δ15N nettement supérieures à d’autres régions du Pacifique Sud. Ces valeurs isotopiques élevées, identifiées également chez les consommateurs, présentent des variabilités saisonnières traduisant probablement des variations dans les apports en éléments nutritifs. Ces variations pourraient être le reflet de l’intensification des processus hydrodynamiques en saison fraîche, favorisant une remontée d’éléments nutritifs dans les eaux de surface. Toutefois, bien que les réseaux trophiques marquisiens présentent des signatures isotopiques en azote élevées et des contributions importantes du phytoplancton, la structure et le fonctionnement des communautés restent similaires à ce qui est observés pour d’autres écosystèmes coralliens
The Marquesas archipelago is distinguished from the Polynesian group by many environmental and ecological peculiarities. The hydrodynamic conditions seem to generate local nutrient enrichment process, which contrast with oligotrophic conditions usually encountered around the coral ecosystems. These rich waters seem to favor a high phytoplankton primary production. The Marquesas Islands atypical coral structure, associated with high primary production, suggests particular trophic relationships. In the system, phytoplankton is an important organic matter source, with high nutritional quality, supported by macrophytobenthos. Terrestrial OM sources have only a little influence. Despite the dominance of phytoplankton in OM pools (POM and SOM), macroalgae seem to contribute mainly to the food web functioning, with the support of phytoplankton, especially during phytoplankton bloom (cold season). These observations suggest a benthic-pelagic coupling in OM supply in the food web. The marine primary producers have significantly higher δ15N isotopic signatures than in other parts of the South Pacific. These high isotopic values are also identified for consumers and show seasonal variability, probably reflecting variations in nutrient intakes available to primary producers. These variations would reflect the hydrodynamic processes intensification during the cold season, highlighted in other studies, allowing a rise in nutrients in surface water.However, although Marquesan food webs have high nitrogen isotopic signatures and significant contributions from phytoplankton, the structure and functioning of communities remains similar for other coral ecosystems observed

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Vray, Françoise. "Évaluation, modélisation et analyse des transferts expérimentaux du ¹⁰⁶RU au sein d'un réseau trophique d'eau douce /." Gif-sur-Yvette : Service de documentation, Centre d'études de Saclay, 1995. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35778766h.

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Jean, Frédéric. "Modélisation à l'état stable des transferts de carbone dans le réseau trophique benthique de la rade de Brest (France)." Brest, 1994. http://www.theses.fr/1994BRES2029.

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Abstract:

Les transferts de carbone entre les systemes pelagique et benthique, et le devenir du carbone organique dans le reseau trophique benthique de la rade de brest, ont ete etudies a l'aide d'un modele a compartiments (modele a niveaux trophiques condenses). Le carbone d'origine autochtone compte pour 70% du flux vertical net de carbone organique entrant dans le reseau trophique benthique. La faible profondeur moyenne de la rade et le fort hydrodynamisme du aux courants de maree favorisent la remise en suspension du materiel sedimente. La presente etude a permis de confirmer le role des suspensivores dans l'acceleration des phenomenes de sedimentation en rade de brest. La majeure partie du flux est ingeree par les bacteries benthiques. Les parts respectives de la meiofaune et de la macrofaune dans les processus de mineralisation sont sensiblement egales. L'epifaune contribue pour pres de 50% au metabolisme global de la macrofaune. Sa biomasse devra donc a l'avenir etre imperativement precisement quantifiee pour l'etablissement de bilans energetiques fiables dans ces types de milieux. Quantitativement et qualitativement, la chaine trophique detritus, bacteries, meiofaune est en quelque sorte la colonne vertebrale du reseau trophique benthique. Les bacteries ingerent la majeure partie du carbone organique transitant par le compartiment detritique. Leur productivite est stimulee par la forte pression de predation selective exercee par les organismes meiobenthiques. Ces derniers consomment la moitie de la production du compartiment bacterien et 1/10 de leur propre production est consomme par les predateurs de la macrofaune et de la megafaune. La meiofaune est donc un important lien trophique entre les compartiments detritique et bacterien d'une part, et les carnivores du systeme benthique d'autre part. Par ailleurs, les bacteries constituent une part importante de l'alimentation des consommateurs primaires de la macrofaune

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Sotton, Benoît. "Mise en évidence des voies de transfert des cyanotoxines dans les lacs péri-alpins et implications dans les réponses physiologiques des poissons exposés." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00808634.

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Abstract:

En dépit de la ré-oligotrophisation de nombreux lacs d'Europe du nord au cours des deux dernières décennies, les développements massifs de cyanobactéries toxiques, telle que Planktothrix rubescens, adaptée aux écosystèmes mésotrophes, sont encore largement observés. Parmi les cyanotoxines produites par cette espèce, les microcystines (MCs) sont les toxines les plus fréquemment rencontrées et sont reconnues comme des molécules perturbatrices de tous les compartiments trophiques des écosystèmes lacustres. Ces blooms toxiques affectent notamment les lacs péri-alpins pour lesquels des risques de contaminations des populations piscicoles exploitées ont été démontrés. Cependant, il existe encore un manque de connaissances important tant concernant les voies de transfert de ces toxines au sein des réseaux trophiques limniques, que leurs effets physiologiques sur les populations de poisson. Dans le cadre de ce travail de thèse, deux modèles de poissons, dont les répartitions spatiales verticales diffèrent (juvéniles de perche et corégones), ont été considérés. Les objectifs principaux ont été traités d'une part au travers d'une approche expérimentale (par gavage) visant à analyser les processus d'accumulation et de détoxification, ainsi que les effets génotoxiques des MCs sur ces deux espèces modèles. Les réponses physiologiques ainsi étudiées ont permis de mettre en évidence que les juvéniles de perche et les corégones sont capables de détoxifier une partie des MCs ingérées, mais cependant des effets génotoxiques sont observés suite à l'exposition des poissons aux MCs. D'autre part, des approches écosystémiques ont permis (1) d'explorer les effets potentiels de la présence du bloom sur la répartition spatiale des poissons (2) d'évaluer les niveaux de contaminations par les MCs pour les deux espèces de poisson en tenant compte de la variabilité saisonnière (3) d'identifier les principaux vecteurs zooplanctoniques de MCs jusqu'aux poissons. Les résultats acquis montrent que les filaments de P. rubescens constituent une ressource alimentaire en période de bloom pour les organismes zooplanctoniques brouteurs et qu'un transfert de MCs est possible jusqu'aux espèces zooplanctoniques prédatrices et in fine jusqu'aux poissons. Nos résultats mettent également en avant que les voies de contaminations ainsi que les intensités de contamination des poissons peuvent varier aussi bien à l'échelle saisonnière que journalière. Ces variations sont expliquées à la fois par les changements de régime alimentaire des poissons, les variations journalières de la production de MCs par P. rubescens, et les abondances et distributions verticales des différentes proies zooplanctoniques. A l'issue de ce travail, la part importante du transfert trophique des MCs jusqu'aux poissons a été vérifiée dans les cas des contaminations chroniques qui caractérisent les conditions de blooms des lacs péri-alpins (concentrations en cyanobactéries et en toxines modérées à fortes au cours de plusieurs mois).

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Raoul, Francis. "Ecologie des transferts de contaminants dans les réseaux trophiques: application à Echinococcus multilocularis et aux éléments trace métalliques." Habilitation à diriger des recherches, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00952370.

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Abstract:

Il est maintenant établi que les changements anthropiques d'utilisation des terres (déforestation, irrigation, agriculture ...), les modifications de la biodiversité et les changements climatiques sont autant de facteurs qui, seuls ou en combinaison, sont à la base de modifications de l'équilibre des écosystèmes qui peuvent contrôler l'émergence de maladies infectieuses dans les populations animales et humaines, et leur patterns de transmission. De plus, bien que le niveau mondial d'émission de certains polluants ait baissé depuis quelques années suite aux législations mises en place, les contaminants chimiques de nature (éléments traces métalliques, polluants organiques persistants, radionucléides, polluants dits émergents tels que les nanoparticules ...) et d'origine (industrie, agriculture, production et utilisation de l'énergie ...) diverses sont encore largement introduits dans les écosystèmes. Les travaux présentés sont le fruit d'une approche systémique, écologique et éco-épidémiologique de la transmission de contaminants biologiques et chimiques dans les réseaux trophiques et des mécanismes écologiques qui y président. Ma contribution a consisté à documenter, à des niveaux de perception spatiaux allant de la région à la parcelle, dans l'Est de la France et en Chine, les interactions entre paysage et structure et dynamique des communautés de micromammifères, la réponse alimentaire des prédateurs aux variations de disponibilité de la ressource alimentaire (les micromammifères en l'occurrence), et les conséquences de ces facteurs, ainsi que d'autres facteurs liés à certains traits d'histoire de vie des hôtes, dans les mécanismes de transmission du parasite Echinococcus multilocularis. La seconde problématique sur laquelle j'ai plus récemment développé des recherches consiste à comprendre les mécanismes qui modulent l'exposition des micromammifères aux éléments trace métalliques (ETM) par voie trophique, notamment à travers l'analyse des variations spatiales et temporelles de régime alimentaire, dans des anciens sites industriels contaminés à l'arsenic (Sud de la France), au plomb et au cadmium (Nord de la France). Ces résultats illustrent : * L'existence d'au moins deux mécanismes de contrôle du niveau de transmission d'E. multilocularis chez le renard, l'un guidé principalement par les variations de densité des hôtes intermédiaires et l'autre par les variations de densité de l'hôte définitif. * L'importance de considérer la non-linéarité dans les mécanismes de transmission d'E. multilocularis, et le découplage entre patterns de réponse alimentaire et de réponse parasitaire chez le prédateur-hôte (ici le renard). * L'importance du contexte paysager dans la dynamique du cycle parasitaire d'E. multilocularis. * La variabilité liée au contexte paysager, à la saison et à la dimension spatiale dans l'exposition des micromammifères aux ETM par voie trophique. * La très grande puissance et capacité de discrimination taxonomique de la technique moléculaire de metabarcoding dans l'analyse du régime alimentaire de micromammifères, ouvrant la voie au test d'hypothèses écologiques innovantes.

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Scheifler, Renaud. "Evaluation de la biodisponibilité et des transferts de polluants métalliques et organiques dans les réseaux trophiques "sols-plantes-invertébrés"." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2022.

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Abstract:

Les transferts d'éléments en trace métalliques et de polluants organiques au sein des chaînes alimentaires constituent une des conséquences possibles de la pollution des écosystèmes. L'objectif général de cette thèse était d'améliorer l'évaluation de la biodisponibilité, des transferts et des effets de polluants métalliques (principalement le cadmium mais aussi le cuivre, le nickel, le plomb et le zinc) et d'un polluant organique, l'herbicide isoproturon, dans des réseaux trophiques. Les réseaux étudiés dans le cadre de cette thèse ont été composés, en fonction des expériences, de 2 ou 3 compartiments parmi les suivants : sol - producteur primaire (laitue Lactuca sativa, colza Brassica napus ou mai͏̈s Zea mays) - consommateur primaire (escargot Helix aspersa) - prédateur (coléoptère carabidé Chrysocarabus splendens). Trois approches complémentaires utilisant des réseaux trophiques de complexité croissante ont été mises en œuvre au laboratoire, en conditions semi-contrôlées et in situ
Pollution of ecosystems by metallic trace elements (MTEs) and organic compounds may lead to pollutant transfer in food webs. The aim of this work was to improve the assessment of bioavailability, transfer and effects of various MTEs (mainly cadmium (Cd) but also copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn)) and an organic pollutant, the herbicide isoproturon. The food webs studied in this work were made up of 2 or 3 compartments among the following: soil - primary producer (lettuce Lactuca sativa, colza Brassica napus and maize Zea mays) - primary consumer (snail Helix aspersa) - secondary consumer (carabid beetle Chrysocarabus splendens). Three complementary approaches using food webs of increasing complexity were exploited in laboratory experiments, under semi-field conditions and in situ

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Masclaux, Hélène. "Diversité des interactions trophiques à l'interface microorganismes - microcrustacés dans une zone littorale à macrophytes : conséquences sur le transfert des acides gras essentiels." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00673430.

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Abstract:

Les zones littorales à macrophytes ont un rôle fonctionnel important dans les hydrosystèmes fluviaux. Outre leur forte productivité, ces milieux se caractérisent également par une forte biodiversité. Cependant, les liens pouvant exister entre hétérogénéité spatiale, biodiversité et flux de matière restent encore peu connus. En milieu aquatique, les microcrustacés représentent un maillon clef entre les microorganismes eucaryotes, qui sont les principaux producteurs d'acide gras polyinsaturés (AGPI), et le compartiment piscicole. Dans ce travail de thèse, nous avons donc cherché à savoir comment la diversité des cladocères rencontrée dans une zone littorale à macrophytes pouvait affecter le transfert des AGPI dans les réseaux trophiques. L'approche vers laquelle s'est orienté ce travail combine à la fois des études menées en milieu contrôlé, permettant des expériences de nutrition, ainsi que des études menées en milieu naturel. Cette double approche permet de faciliter l'interprétation des résultats issus des analyses lipidiques, isotopiques et isotopiques de composés spécifiques. Nos résultats montrent ainsi qu'il n'existe pas de variabilité dans les capacités d'accumulation et de bioconversion des AGPI chez les cladocères coexistant dans une zone littorale à macrophytes. D'après ces résultats, il semble donc que le principal facteur influençant la variabilité des transferts d'AGPI vers le compartiment piscicole soit la stratégie alimentaire et le compartiment trophique exploité par les différentes espèces de microcrustacés. En effet, outre le seston, notre étude montre que certaines espèces de cladocères rencontrées en zone littorale sont capables d'exploiter l'épiphyton et le neuston. Les analyses lipidiques mettent de plus en évidence, que la diversité des compartiments trophiques exploités s'accompagne d'une variabilité d'apports en AGPI. Dans notre étude, l'épiphyton est ainsi significativement plus concentré en AGPI que le seston. A l'interface air-eau, le neuston se caractérise de plus, par une forte accumulation de matière organique d'origine allochtone qui, dans le cas d'une pluie de pollen, représente une source de carbone et d'AGPI non négligeable pour certaines espèces de microcrustacés. Dans les zones littorales à macrophytes, la complémentarité des espèces de cladocères entraine donc une utilisation plus complète des ressources. La diversité des compartiments trophiques, associée à la diversité des microcrustacés, permet donc probablement une optimisation du transfert des AGPI vers les niveaux trophiques supérieurs.

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Baudrot, Virgile. "Modélisation des interactions trophiques impliquant des transferts de contaminants biologiques et chimiques : application à Echinococcus multilocularis et aux éléments traces métalliques." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2019/document.

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Abstract:

La structure et l’intensité des interactions ressources-consommateurs qui forment les réseaux trophiques régulent une très grande partie des transferts de biomasse mais aussi de contaminants biologiques et chimiques dans les écosystèmes. L’objectif de la thèse est de développer des modèles permettant d’étudier les mécanismes de transport des contaminants et d’évaluer ainsi d’une part la dynamique des maladies infectieuses et des pollutions chimiques, et d’autre part les réponses des réseaux trophiques soumis à ces contaminations.[...] À l’issue de ces travaux, une quatrième étape de la thèse a été d’intégrer les interactions trophiques, les dynamiques des parasites et les impacts des pollutions dans des méta-écosystèmes (i.e. avec dispersions d’individus entre écosystèmes). En utilisant la théorie des matrices aléatoires nous avons établi des mesures des risques d’émergence de parasites que nous avons évalués en fonction des perturbations extérieures.L’étude a ainsi montré que ces perturbations augmentent les risques épidémiques, mais que ces risques pouvaient être réduits par la dispersion des individus (sains et infectés) sous certaines conditions qui sont,par exemple pour les TTP, un nombre d’espèces plus grand que le nombre d’écosystèmes connectés, et un taux de virulence plus faible que le taux de contagion.Ainsi, dans un contexte planétaire d’augmentation des pressions anthropiques sur les écosystèmes,cette thèse de modélisation apporte un ensemble d’outils et de développements conceptuels permettant d’analyser quantitativement et qualitativement les transferts et les impacts des contaminants sur les écosystèmes
Structure and strength of trophic interactions shaping food webs regulate a large part of biomass andenergy transfer in ecosystems, but also the transfer of biological and chemical contaminants. The aim ofthe PhD thesis is to develop models describing the mechanisms of contaminant transmission and using them to study the dynamics of infectious diseases and chemical pollutions, and also the response of trophic networks subject to those contaminations.[...] Following those works, a fourth step of the thesis has been to integrate trophic interactions, parasite dynamics and pollutions effects in order to study the stability of meta community (i.e. spatially connectedcommunities) and the risk of disease outbreaks. To do so, we use the theory of random matrices andwe introduced new criteria of metacommunity stability and of disease outbreak in metacommunity, both under external pressures. The study showed that external perturbations increase the risk of epidemics,but that those risks could be reduced with the dispersal of individuals (susceptible and infectious) underspecific conditions such as, for TTP, a greater number of species than that of connected ecosystems, and a smaller virulence than the contagion rate.In this way, in a context of planetary increase of anthropogenic pressures on ecosystems, this PhD thesis in modeling provides a set of tools and conceptual developments suitable to analyze quantitatively and qualitatively the transfers and impacts of contaminants in ecosystems

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Darnaude, Audrey. "Apports fluviaux en zone côtière et réseaux trophiques marins benthiques : Transfert de matière organique particulaire terrigène jusqu'aux poissons plats au large du Rh^one." Aix-Marseille 2, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX22025.

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Bouquet, Aurélien. "Etude du dinoflagellé benthique toxique Vulcanodinium rugosum dans les lagunes méditerranéennes soumises au changement global : caractérisation toxinique et dynamique in situ, transfert des toxines dans les maillons trophiques supérieurs et risques associés." Electronic Thesis or Diss., Université de Montpellier (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023UMONG016.

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Abstract:

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

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Descroix, Aurélie. "Croissance et régime alimentaire des juvéniles de Saumon atlantique (Salmo salar L. ) dans la rivière Allier : origine et transferts des acides gras dans la chaîne trophique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00725306.

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Abstract:

Ce projet a été conduit dans le contexte général du renforcement de la population naturelle de Saumon atlantique de l'Allier et s'est focalisé sur les modalités de croissance des juvéniles et tacons en grand cours d'eau. Nous nous sommes intéréssés au développement des juvéniles relâchés dans le milieu naturel, avant de considérer ensuite la chaîne trophique dans son ensemble. Notre travail avait plusieurs objectifs : 1-Effectuer une analyse de l'alimentation, de la croissance et du statut nutritionnel des tacons issus d'une salmoniculture, relâchés et recapturés le long du continuum fluvial de l'Allier ; 2-Evaluer si, en raison de compositions en acides gras différentes, les macroinvertébrés pouvaient affecter la croissance des tacons, ainsi que leur survie hivernale ; 3-Déterminer, grâce à une approche par les AG biomarqueurs, l'origine des composés lipidiques retrouvés dans les macroinvertébrés et identifier les sources de C assimilées par ces derniers le long du continuum fluvial.

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Ribera, Maycas Encarna. "Comportement migratoire et trophique des mysidacés benthopélagiques Anchialina agilis et Haplostylus lobatus sur la marge continentale en Méditerranée nord-occidentale : incidence sur les transferts de matière." Aix-Marseille 2, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX22066.

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Abstract:

Ce travail decrit le comportement migratoire et trophique des mysidaces benthopelagiques a. Agilis et h. Lobatus sur la marge continentale en mediterranee nord-occidentale et tente d'evaluer les transferts verticaux et advectifs de matiere lies a ces comportements. Les deux especes realisent des migrations verticales nocturnes. Sur le plateau, les populations quittent leur habitat diurne benthique et migrent dans le pelagos apres le crepuscule. Sur le talus, les femelles et juveniles peuvent adopter un mode de vie pelagique diurne. Au laboratoire, la phase d'activite pelagique est similaire a celle ayant lieu dans le milieu naturel. Les variations temporelles du remplissage digestif peuvent etre expliquees par un changement qualitatif de la population echantillonnee ou par des changements qualitatifs et/ou quantitatifs de la nourriture ingeree. Les variations spatiales du remplissage digestif peuvent etre expliquees par l'heterogeneite de la distribution spatiale de la nourriture et/ou par l'asynchronie de l'alimentation. Dans le milieu naturel et au laboratoire a. Agilis presente un remplissage digestif important pendant tout le cycle journalier. Les regimes trophiques d'a. Agilis et d'h. Lobatus ont ete determines pour la premiere fois. La contribution des restes de crustaces et la diversite des particules sont plus importantes en milieu de nuit. Le regime trophique des animaux preleves sur le talus varie en fonction du temps. Une diminution du taux de defecation se produit sous l'influence du groupement ou d'un eclairement intense. Les estimations journalieres de l'alimentation indiquent qu'elle devrait etre continue. Les faibles valeurs des pigments photosynthetiques, de l'activite amylasique et du rapport atomique o/n indiquent une alimentation a base de proteines. L'etude de l'activite locomotrice et migratrice permet de corroborer l'hypothese de non-controle de la migration verticale par la nourriture. Les facteurs primaires de controle sont les variations de l'eclairement et le rythme circadien. Les premieres estimations du role d'a. Agilis et h. Lobatus dans les transferts de matiere ont ete faites a partir de la biomasse en poids sec des populations pelagiques et des contenus digestifs. Les transferts verticaux actifs de biomasse (surface et colonne d'eau) sur le talus sont de 300 et 47 mg ps 1000 m#-#3 d#-#1 pour a. Agilis et de 500 et 34 mg ps 1000 m#-#3 d#-#1 pour h. Lobatus. Le bilan des biotransferts verticaux actifs (nuit moins jour) est de 7 mg 1000 m#-#3 d#-#1 pour a. Agilis et de plus de 15 mg 1000 m#-#3 d#-#1 pour h. Lobatus. L'intensite des transferts advectifs passifs en surface peut etre expliquee par les conditions meteorologiques avant et durant les prelevements et par la distribution des animaux dans la colonne d'eau.

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Rzeźnik-Orignac, Jadwiga. "Contribution de la méiofaune aux transferts des métaux dans le réseau trophique de la baie de Gdańsk (Baltique) et de la baie de Marennes-Oléron (Atlantique)." La Rochelle, 2004. http://www.theses.fr/2004LAROS116.

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Abstract:

Les nématodes (groupe principal de la méiofaune) sont étudiés sous deux aspects: l’un, écologique, vise à déterminer la structure taxonomique/trophique du peuplement et évaluer sa contribution au flux de carbone au sein du système benthique dans les Baies de Marennes-Oléron et Gdańsk. Les résultats des expériences de traçage radioactif (14C) ont permis de quantifier le flux de carbone des diatomées benthiques vers les nématodes et confirment l’importance des nématodes dans le transfert du C au sein du réseau trophique benthique. L’autre, écotoxicologique, s’intéresse au compartiment comme réacteur biologique potentiel susceptible d’accumuler, biotransformer et transférer les métaux aux maillons supérieurs du réseau trophique. Le compartiment des nématodes aux concentrations de métaux supérieures à celles de la macrofaune constituerait une voie importante de transfert des métaux dans la chaîne alimentaire et jouerait un rôle majeur dans le recyclage des métaux fixés par les diatomées
This study deals with the ecology and ecotoxicology of nematodes, the main component of meiofauna communities. In situ measurements at Bays of Marennes-Oléron and Gdańsk, provide information on taxonomic/trophic structures of nematode communities. Quantitative assessment of carbon fluxes between benthic diatoms and nematodes was obtained through radioactive labelling (14C). The results confirm the significant role of nematodes in carbon flux through the trophic network. A second aim relates to ecotoxicology, considering the nematode community as a functional component, which can accumulate and biotransform metals, and transport them further up in the trophic network. Metal concentrations in nematodes are higher than those observed in benthic macrofauna, and the nematodes may therefore constitute a significant pathway for metals in the food chain. Furthermore, the results indicate that nematodes hold a central position in recycling metals fixed by the microphytobenthos

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Sage, Mickaël. "Transfert de bromadiolone (appâts/sols – campagnols de prairie – renards) : Etude environnementale de la persistance et mesure indirecte de l'exposition." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00404261.

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Abstract:

Depuis les années 50, les rodenticides anticoagulants sont couramment utilisés pour contrôler les populations de rongeurs commensaux et de prairie. De nombreux empoisonnements de la faune non cible sont répertoriés partout dans le monde. En Europe de l'Ouest notamment, la bromadiolone est utilisée de façon intensive dans les champs. Elle est le seul rodenticide autorisé en France pour contrôler les populations de Campagnol terrestre, Arvicola terrestris Sherman. Ces opérations utilisant des appâts grains de blé enterrés dans le sol sont réalisées à de larges échelles et des dizaines voire des centaines d'empoisonnements secondaires de prédateurs, dont le renard, sont répertoriés chaque année. Cette étude propose d'apporter des éléments de compréhension sur les modalités de son transfert à travers les systèmes biologiques complexes considérés dans leur intégralité.
Le premier objectif a été d'évaluer la variabilité environnementale de la persistance de la bromadiolone dans les appâts en conditions naturelles. Cette persistance dans les galeries de traitement est courte (demi-vie de 3 à 6 jours) et faiblement influencée par les conditions environnementales (type de sol et conditions climatiques). Cependant, elle augmente considérablement lors du stockage des appâts dans des réserves (27

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Haubois, Anne-Gaëlle. "Dynamique des transferts trophiques entre le microphytobenthos et le gastéropode déposivore Hydrobia ulvae (Pennant) sur une vasière intertidale de la Baie de Marennes-Oléron." La Rochelle, 2003. http://www.theses.fr/2003LAROS108.

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Abstract:

Dans l'objectif d'analyser la dynamique du flux trophique entre le microphytobenthos et le gastéropode Hydrobia ulvae nous avons caractérisé la dynamique et la structure des compartiments étudiés, puis quantifié expérimentalement l'effet de ces facteurs, ainsi que celui des principales variables environnementales, sur le taux d'ingestion de H. Ulvae. La biomasse microphytobenthique oscille entre 40 et 150 mg Chl a m-2 à l'échelle saisonnière. La communauté microalgale se caractérise par la dominance de petites espèces. L'étude de la dynamique de population de H. Ulvae a montré l'influence de mouvements d'individus sur la structure locale de la population. Le taux d'ingestion de H. Ulvae varie principalement sous l'influence de la concentration en Chl a et de la taille des individus. La réponse des juvéniles et des adultes aux variations de Chl a se caractérise par une augmentation puissance du taux d'ingestion. L'ensemble de ces données a permis une estimation du flux trophique
The goal of my Ph. D. Was to characterize the spatio-temporal variation of the trophic transfer between microphytobenthos and the gastropod Hydrobia ulvae. I therefore investigated structure and dynamics of the two compartments and quantified experimentally the effect of demographic and environmental variables on the individual ingestion rate of H. Ulvae. Microphytobenthic biomass varied between 40 and 150 mg Chl a. M-2 and the diatom assemblage was dominated by small-sized species. The study of H. Ulvae population dynamics showed that the population structure is strongly influenced by large-scale movements of individuals. Individual ingestion rate of H. Ulvae is mainly controlled by the chlorophyll a concentration in the sediment and individual size. The functional response of H. Ulvae, juveniles and adults over a wide range of Chl a concentration is characterized by an increase of the ingestion rate according to a power law. Finally, all results were used to estimate the trophic flux

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Vincent, Michel. "Rôles et transformations des pigments caroténoïdes dans les réseaux trophiques marins : phénomènes d'accumulation et de transfert au cours du cycle de reproduction des crustacés et des mollusques." Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22087.

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Abstract:

Les variations qualitatives et quantitatives des pigments carotenoides ont ete etudiees chez deux especes de crustaces penaeides p. Schmitti et p. Japonicus, et une espece de mollusque p. Maximus, au cours de leurs cycles de reproduction. Si la maturation ovarienne de ces invertebres est caracterisee par le changement de coloration des ovaires resultant d'une forte accumulation de pigments carotenoides, cette phase d'enrichissement des ovaires est precedee par une importante accumulation de ces pigments au niveau de l'hepatopancreas. Il s'en suit un transfert vers l'ovaire ou les formes esterifiees de la zeaxanthine chez les crustaces et de la pectenoxanthine chez les mollusques jouent un role preponderant. La quantite de carotenoides stockes dans l'hepatopancreas et la vitesse de leur transfert vers l'ovaire sont directement liees a la quantite de pigments disponibles dans l'alimentation. Le role preponderant de ces pigments au cours du cycle de reproduction des crustaces et des mollusques, et la forte dependance des echelons trophiques superieurs vis a vis de la synthese de ces pigments par l'echelon primaire nous ont amene a considerer le role de biomarqueur que pourraient avoir ces pigments pour approcher la quantification des echanges de matiere entre les divers echelons d'une chaine trophique marine

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Ouédraogo, Ousséni. "Mercure, arsenic et sélénium au Burkina Faso : bioaccumulation, transfert trophique dans les systèmes aquatiques et évaluation de bioaccessibilité chez les humains." Thèse, 2012. http://hdl.handle.net/1866/9103.

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Abstract:

L’extraction aurifère est l’une des activités humaines qui a fortement accru l’émission de contaminants métalliques dans l’environnement. Le mercure (Hg), l’arsenic (As) et le sélénium (Se) sont 3 polluants métalliques de grande toxicité environnementale. En milieu aquatique, ils peuvent subir des transformations menant à des composés capables de bioaccumulation et de bioamplification. Il peut en résulter des concentrations 106 fois celle mesurée dans l’eau chez les poissons et les organismes situés en haut des chaînes alimentaires posant de ce fait de graves menaces pour la santé de ces organismes ainsi que leurs consommateurs y compris les humains. Cette étude a évalué les teneurs en Hg, As et Se dans les milieux aquatiques au Burkina Faso, une région d’Afrique sub-saharienne soumise à une exploitation minière intensive. Le risque potentiel pour les organismes aquatiques et les humains a été évalué en considérant les effets des interactions antagonistes Se/Hg et As/Se. La bioaccumulation et le transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques sont également décrits. L’exposition au Hg de poissons par les humains a été également évalué au laboratoire par mesure de la bioaccessibilité comme équivalent de la biodisponibilité par simulation de la digestion humaine. En général, les milieux aquatiques étudiés étaient peu affectés par ces 3 métal(loïd)s bien que certaines espèces de poisson issus des réservoirs les plus profonds indiquent des teneurs de Hg au dessus de 500 ngHg/g (poids frais) recommandé par l’OMS. Ces niveaux sont susceptibles de présenter des risques toxicologiques pour les poissons et pour leurs consommateurs. En considérant l’antagonisme Se/Hg, 99 % des échantillons de poisson seraient moins exposés à la toxicité du Hg dû à la présence simultanée du sélénium dans le milieu et pourraient être consommés sans risque. Cependant, les effets potentiels de l’antagonisme As/Se pourraient réduire les effets bénéfiques du Se et ramener cette proportion à 83 %. L’application des mesures de signatures en isotopes stables d’azote (δ15N) et de carbone (δ13C) des organismes aquatiques a permis le traçage des voies de transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques. On y observe des chaînes trophiques très courtes (3 - 4 niveaux trophiques) et des poissons majoritairement benthiques. L’approche isotopique n’a cependant pas permis de détecter les variations saisonnières des niveaux de contamination en Hg des poissons. L’exploration des contenus stomacaux des poissons a permis de mieux expliquer la baisse des concentrations en Hg et Se observées chez certains poissons au cours de la saison sèche en lien avec la variation de la composition des proies que l’analyse isotopique n’a pas cerné. L’étude suggère que l’analyse de contenus stomacaux ainsi que l’étude de la dynamique des communautés d’invertébrés couplées à celle des métaux pourraient améliorer la compréhension du fonctionnement des écosystèmes étudiés. Enfin, l’évaluation expérimentale de l’exposition au Hg indique que les modes de traitement avant consommation ainsi que l’usage de composés alimentaires tels le thé, le café lors de repas de poisson par certaines communautés humaines ont un impact sur la bioaccessibilité du Hg de poisson. Ces résultats, sous réserve de validation par des modèles animaux, suggèrent la prise en compte des habitudes alimentaires des communautés dans l’élaboration adéquat des avis de consommation de poisson.
Mining of gold is one of the human activities that have increased the inputs of trace elements into the environment. Mercury (Hg) arsenic (As) and selenium (Se) are trace elements that are of environmental importance. Under aquatic environmental conditions, they can be transformed into organic forms which can bioaccumulate through aquatic food webs to reach high concentrations in predatory fish posing harmful effects to wildlife and humans due to their toxicological properties. This study assessed mercury (Hg), arsenic (As) and selenium (Se) levels in aquatic systems and their potential health risk for humans and wildlife in African sub-Saharan region of Burkina Faso where small scale gold mining practices are widespread. Bioaccumulation and trophic transfer of Hg and Se through food webs were also assessed. Human Hg exposure from fish consumption was also assessed in vitro by measure of bioaccessibility as proxy of Hg bioavailability to improve risk assessment. Water and fish levels of these elements were relatively low and did not reveal an important impact of gold mining activities. However some fish, mainly from deepest reservoirs, exhibited Hg concentrations above the international marketing limit of 500 ngHg/g (w.w.) recommended by WHO/FAO. These levels may be harmful for these fish and their predators including human. However, when taking into account the antagonistic effect of Se on Hg toxicity, up to 99 % of all fish could be protected from Hg toxicity by their Se content. When considering both As/Se and Se/Hg antagonism, 83% instead the 99% of fish should be considered safe for consumption. Stable isotope ratios of nitrogen (δ15N) and carbon (δ13C) allowed us to draw food webs structure and pathways of Hg and Se bioaccumulation and biomagnification through food webs. We reported that food webs structure were similar across the three reservoirs. Many fish were found to rely on littoral habitat and were associated with short food chains (3-4 levels). However isotopic analyses were not sufficient to understand seasonal variation of Hg from fish linked to seasonal variation of main food items and subsequent analyses of gut contents suggest that stomach content analysis and invertebrate functional groups dynamics may be complementary to isotopic analysis in ecosystem dynamics studies. Bioaccessibility assessment indicated that cooking and addition of tea or coffee led to very low levels of Hg bioaccessibility suggesting that Hg bioaccessibilty from fish can be modified by cooking and by the co-ingestion of tea and coffee. These in vitro results should be further validated using in vivo approaches with animal models, thereby for each community, risk assessment should consider the impact of dietary habits on mercury bioavailability.

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Cardon, Pierre-Yves. "Toxicité, transfert et gestion subcellulaire de l’yttrium (Y) chez trois organismes d’eau douce." Thèse, 2018. http://hdl.handle.net/1866/21774.

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Cremona, Fabien. "Transfert de méthylmercure et structure des réseaux trophiques chez les macroinvertébrés littoraux." Phd thesis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00365591.

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Abstract:

Dans le cadre de l'étude de cas du fleuve St Laurent du réseau COMERN, l'objectif général de la thèse était de déterminer le rôle des macroinvertébrés littoraux dans le transfert de méthylmercure (MeHg) dans l'écosystème du lac St Pierre.

Le premier chapitre était consacré à la contribution quantitative des invertébrés non consommables (« impasses trophiques ») au transfert de MeHg vers les poissons. Pour cela, les concentrations en mercure total (THg) et en MeHg chez quatre groupes fonctionnels de macroinvertébrés littoraux (brouteurs, détritivores, prédateurs consommables, prédateurs non consommables) ont été mesurées. Les résultats ont montré que les prédateurs non consommables présentaient les plus fortes concentrations en THg, en MeHg ainsi que la plus forte proportion de MeHg/THg de tous les groupes fonctionnels. La charge (concentration × biomasse) de MeHg des prédateurs non consommables représentait de 10 à 36% du réservoir de MeHg des invertébrés phytophiles. Cette proportion élevée de MeHg séquestrée dans des impasses trophiques pourrait contribuer à expliquer les faibles concentrations en Hg mesurées chez les poissons du lac St Pierre. Nos résultats montrent que les organismes non consommables doivent être pris en compte dans les modèles prédictifs de contamination des écosystèmes par le Hg afin d'éviter de surestimer les quantités de MeHg biodisponibles pour les poissons.

Dans le deuxième chapitre, l'objectif était de déterminer les liens entre la source de matière organique (MO) et la contamination au MeHg chez les macroinvertébrés littoraux consommateurs primaires. Une approche isotopique a été appliquée pour répondre à cet objectif. Les sources autochtones (épiphytes et macrophytes) étaient majoritaires dans la MO assimilée par les consommateurs primaires, avec une proportion plus faible de MO allochtone (matières particulaires en suspension notamment). Le MeHg/THg chez les macroinvertébrés était corrélé positivement avec les proportions d'épiphytes, alors ces dernières étaient corrélées négativement avec la fraction de Hg inorganique. Cette découverte peut faire supposer que la voie d'entrée principale du MeHg dans les réseaux trophiques littoraux se situe dans les épiphytes. Les consommateurs primaires pourraient alors moduler le transfert de MeHg vers les niveaux trophiques supérieurs suivant qu'ils s'alimentent de sources de MO à forte ou à faible concentration en MeHg.

Le troisième chapitre traitait de l'influence du groupe fonctionnel (brouteur, collecteur, fragmenteur, omnivore, prédateur, prédateur-hématophage, piqueur-suceur) et des variables spatiotemporelles (année, mois, station d'échantillonnage) sur la signature de δ15N des macroinvertébrés littoraux du lac St Pierre. La station était le facteur le plus important pour expliquer les variations de δ15N, suivie du mois d'échantillonnage et du groupe fonctionnel. Les organismes de la rive sud, très influencée par les apports d'azote inorganique agricole avaient des valeurs de δ15N plus élevées que ceux de la rive nord qui reçoit des apports du Bouclier Canadien. La signature de δ15N des organismes a augmenté d'environ 3‰ durant la période d'échantillonnage, de mai à septembre, soit l'équivalent d'un niveau trophique. L'enrichissement du δ15N des herbivores aux prédateurs était en moyenne de 1.6‰, ce qui est inférieur aux 3.4‰ généralement considérés chez les organismes de la zone pélagique. Puisque le fractionnement isotopique n'est pas homogène dans tout le réseau trophique, nous conseillons d'employer des valeurs de fractionnement spécifiques aux niveaux trophiques considérés, afin de mieux reconstruire les réseaux trophiques littoraux.

Dans le dernier chapitre, les rôles de l'habitat et de l'architecture des macrophytes sur la biomasse et l'abondance des invertébrés phytophiles étaient étudiés. Nous avons aussi calculé une estimation à l'échelle du lac de la biomasse de macroinvertébrés associée aux différents types d'habitats macrophytiques afin d'estimer les effets quantitatifs de changements de végétation sur les communautés de macroinvertébrés. La biomasse, l'abondance et la richesse des communautés d'invertébrés étaient plus élevées dans les habitats de macrophytes submergées que dans ceux de macrophytes flottantes et émergentes. Les macrophytes avec une architecture complexe n'hébergeaient pas significativement plus de biomasse de macroinvertébrés que celles avec une architecture plus simple. Dans le cas d'une baisse de niveau d'eau du lac St Pierre nous avons prédit que la biomasse totale d'invertébrés phytophiles diminuerait de 16% à l'échelle du lac.

Dans les réseaux trophiques littoraux, il apparaît que les flux d'énergie et de MeHg ne sont pas parfaitement superposés. Premièrement, les bas niveaux trophiques constitués par les macroinvertébrés consommateurs primaires sont capables d'effectuer une modulation des flux de MeHg suivant la nature de leurs sources de MO. Deuxièmement, parmi les consommateurs secondaires une proportion non négligeable du réservoir de MeHg ne sera que peu ou pas disponible pour le transfert vers les poissons. La faible différence de δ15N entre les consommateurs primaires et secondaires nous permet d'émettre des doutes quant à l'utilité de cet outil en tant que traceur du niveau trophique d'un organisme de la zone littorale comparé au δ13C.

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Gauthier, David-Alexandre. "Structure des communautés de rotifère dans les lacs boréaux et leur contribution potentielle au transfère du carbone allochtone dans les réseaux trophiques aquatiques." Thèse, 2017. http://constellation.uqac.ca/4374/1/Gauthier_uqac_0862N_10376.pdf.

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Abstract:

Malgré la forte importation de carbone allochtone dans les lacs boréaux du Québec, peu d’information est disponible concernant les mécanismes qui permettraient à cette matière organique de cheminer dans les réseaux trophiques aquatiques. Les bactéries seraient le principal consommateur de carbone allochtone. Ces dernières pourraient faire partie de la diète de plusieurs groupes de zooplancton, permettant ainsi l’entrée du carbone allochtone dans les réseaux trophiques aquatiques. Parmi le zooplancton, les rotifères sont plus petits que les crustacés et ils pourraient être mieux adaptés à consommer des bactéries. Nonobstant la forte abondance des rotifères dans les lacs boréaux et leur position clé dans les réseaux trophiques, ce groupe de zooplancton a été beaucoup moins étudié que les cladocères et les copépodes et leur rôle dans les écosystèmes est encore mal compris. Cette étude visait donc à remplir deux objectifs spécifiques. En premier, l’étude visait à décrire et à expliquer la structure et la distribution des communautés de rotifères dans les lacs boréaux. Deuxièmement, l’étude visait à déterminer la contribution des rotifères dans le transfert du carbone allochtone vers les niveaux trophiques supérieurs. Plus spécifiquement, il était question de mesurer in situ les taux d’ingestion de phytoplancton et de bactérioplancton par les rotifères. Pour atteindre le premier objectif, 22 lacs situés dans la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean dans la province de Québec ont été échantillonnés au cours de l’automne 2013. Les résultats ont permis de déterminer que la structure et la distribution des communautés de rotifères varient en fonction des caractéristiques environnementales des lacs et des bassins versants. Les résultats ont également permis de confirmer que la structure des communautés de rotifères dans les lacs exposés à de plus fortes concentrations de carbone allochtone est différente de celle des lacs où le carbone allochtone est plus dilué. Cependant, les résultats n’ont pas permis de confirmer que le niveau de connectivité entre les lacs influence la distribution et la structure des communautés de rotifères. Les résultats n’ont également pas permis de confirmer que l’absence de poissons prédateurs induit un effet cascade sur les réseaux trophiques observable au niveau des populations de rotifères. Pour atteindre le deuxième objectif, une expérimentation a été effectuée en marquant du phytoplancton et des bactéries à l’aide de marqueurs radioactifs, qui ont été ensuite présentés à une population de rotifères afin de mesurer leur ingestion respective. Les résultats ont permis de démontrer que les rotifères ingèrent des bactéries de façon passive en se nourrissant de phytoplancton. En ingérant ainsi des bactéries, les rotifères contribuent à transférer le carbone allochtone aux niveaux trophiques supérieurs.

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Dissertations / Theses on the topic 'Transfert trophique'

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