Le denté commun, plus couramment appelé denti, Dentex dentex (Linnaeus, 1758), est un poisson marin côtier (0-200m) emblématique et patrimonial en Méditerranée. Il représente un intérêt économique important pour la pêche artisanale et récréative, en Corse en particulier. En tant que prédateur supérieur, il occupe une position clé au sommet de la pyramide trophique. Il dispose un statut de conservation en étant classé comme « Vulnérable » par l’UICN. Malgré son importance écologique et économique, les données disponibles sur cette espèce sont encore limitées. L’objectif de cette thèse vise à améliorer l’état des connaissances sur l’exploitation, la biologie et la structure de population du denti en Corse. En premier lieu, un travail de synthèse bibliographique a été effectué, qui compile toutes les informations parcellaires existantes sur la biologie, l’exploitation, et la structure de population du denti sur l’ensemble de son aire de répartition. De manière générale, il existe un manque d’information, mais à travers les axes développés, ce manuscrit fourni une vision claire de l’état des connaissances actuelles sur le denti et des lacunes qu’il reste à combler. Deuxièmement, une étude a été menée pour déterminer quels facteurs pouvaient influencer les variations spatio-temporelles des captures (CPUE) du denti par la pêche artisanale et décrire la structure démographique de la population exploitée à l’échelle de la Corse. Les CPUE ont varié dans l’espace (profondeur) et dans le temps (mois), mais ont montré une stabilité annuelle. Les résultats ont montré un pic d’exploitation (des individus grands/âgés) au mois de mai pendant la période de reproduction. Cette étude a fourni également les premières cartes à fine échelle de l’exploitation au niveau spatial du denti, avec l’identification de «hot spots», qui représentent probablement des habitats essentiels dans l’histoire de vie de cette espèce. Troisièmement, une étude a comparé l’exploitation du denti par la pêche artisanale et récréative au sein de la Réserve Naturelle des Bouches de Bonifacio. Le denti est ciblé par une grande variété d’engins, ce sont la palangre (pêche artisanale) et la traine (pêche récréative) qui présentent les taux d’exploitation les plus élevés. Au niveau spatial, les captures étaient quantitativement maximales dans les zones de protection renforcée. Les résultats indiquent que la pêche récréative contribue significativement à la mortalité par la pêche de cette espèce dans la zone d’étude (3.4 t/an soit 37 % de l’ensemble des captures). Ensuite, une comparaison de trois différentes méthodes d’estimation d’âge (écailles, otolithes entiers et sectionnés) a été effectuée pour évaluer quelle structure etait la plus fiable et précise et définir les paramètres de croissance du denti en Corse. A partir des résultats obtenus, la lecture sur écaille apparait comme fiable jusqu’à cinq ans, la lecture sur otolithe entier jusqu'à 12 ans et sur otolithe sectionné peut être employée sur toutes les tranches d'âges (âge record de 36 ans). Le taux de croissance dans l’étude est relativement élevé et semble assez rapide par rapport aux études antérieures en Méditerranée. Pour finir, le dernier chapitre avait pour but d'identifier la structure du stock de denti autour de la Corse, par une approche holistique, avec une combinaison de marqueurs : les microsatellites, l'analyse de la forme des otolithes et les communautés de parasites. L’étude a mis en lumière une structuration spatiale complexe de la population, donnant de nouvelles perspectives pour la conservation des stocks de denti en Corse. Cette thèse fourni de nouvelles connaissances sur l’exploitation, la biologie et la structure de population du denti en Corse et préconise des mesures de protection pour promouvoir une gestion durable de cette importante ressource halieutique en Corse. / The common dentex, Dentex dentex (Linnaeus, 1758), is an iconic marine coastal bony fish in the Mediterranean Sea. The common dentex, due to its large size, flesh quality, and high commercial value, is targeted by both artisanal and recreational fishing, especially in Corsica. As a top predator, it is a potential indicator species for the structure and functioning of the coastal ecosystems on which it depends. D. dentex is classified by the IUCN as «Vulnerable». Despite its economic and ecological importance, scientific data on this species in its natural environment are still very scant.The aim of this thesis is to improve the state of knowledge on fisheries, biology and population structure of D. dentex in Corsica. First, a review evaluates the current literature on D. dentex biology, ecology, stock structure, fisheries on its global geographical range. In general, there is a lack of information, but across the developed axes, this manuscript provided a clear view of the current state of knowledge on D. dentex and suggests future research directions to fill important gaps. Secondly, a study was conducted to determine which factors could influence the spatial and temporal variations in catches (CPUE) by artisanal fisheries and describe the demographic structure of the population exploited in Corsica. The CPUE varies over spatial (depth) and temporal scales (month), but show annual stability. The results exhibits a peak of exploitation during May (large/old specimens), probably related to reproductive strategies,. This study generated the first fine scale maps showing the spatial exploitation of common dentex and the identification of exploited fishing grounds clearly indicates the existence of ‘hot spots’, which probably represent essential habitats, of the life history of this species. Third, a study compared the exploitation of common dentex by artisanal and recreational fishing in the Bonifacio Strait Natural Reserve. It is targeted by a wide variety of gears; longline (artisanal fishing) and trolling (recreational fishing) have the highest rate of exploitation. Spatially, catches were quantitatively maximal in partially protected areas. The results suggest also that recreational fishing contributes significantly to total fishing mortality of the common dentex in the study area (3.4 t/year or 37 % of the total catch). Then, a comparison of three methods of age estimation (scales, whole and sectioned otoliths) was performed to evaluate which structure was the most reliable and accurate and define the growth parameters in Corsica. The scales appear suitable for estimating age between 0 and 5 years old, whole otoliths can be used up to 12 years and sectioned otoliths are the most accurate and reliable structure for all age ranges (age record of 36 years). The growth rate of the Corsican common dentex seems very high and quite fast compared to previous studies in the Mediterranean Sea. Finally, the aim of the last chapter was to identify the stock structure of the common dentex around Corsica Island, using a combination of markers that have different spatial and temporal scales of integration: microsatellite DNA markers, otolith shape analysis and parasites communities. A complex population structure around Corsican coasts has been reported, providing a new perspective on common dentex fishery stock conservation and management strategies.This thesis make a significant contribution to the knowledge of several aspects of the fisheries, biology and population structure of common dentex around Corsica Island and recommends protection measures to promote sustainable management of this important halieutic resource in Corsica.

Le terme plancton désigne l'ensemble des organismes dérivant au grès des courants marins. On distingue le plancton végétal et principalement photosynthétique, "le phytoplancton", du plancton animal hétérotrophe, "le zooplancton". Au cours des dernières décennies, de nombreuses études ont documenté une croissance de l'abondance et de la distribution spatiale du zooplancton gélatineux à travers diverses régions. Même si le terme "gélification" des océans doit être utilisé avec beaucoup de précaution, des régions comme la mer Méditerranée montre une constante augmentation des méduses au cours de ces 40 dernières années. L'espèce Pelagia noctiluca (Forsskål, 1775) est considérée comme étant la méduse la plus abondante du bassin méditerranéen depuis les années 70. Du fait de leur présence massive dans cette région, il est primordial d'évaluer précisément l'impact de P. noctiluca à la fois sur les cycles biogéochimiques et sur la structuration des écosystèmes pélagiques. Pour cela, les deux processus majeurs de transfert de matière dans l'écosystème doivent être étudiés : la séquestration de carbone via la pompe biologique et le transfert de carbon au travers des réseaux trophiques. Cette thèse s'articule autour de trois axes majeurs: (i) réaliser un premier bilan de l'export de carbone organique particulaire (POCtotal) et dissous (DOC) en mer Méditerranée, (ii) construire un modèle écophysiologique de P. noctiluca pour déterminer la contribution de cette méduse à la pompe biologique, et (iii) évaluer le niveau trophique de P. noctiluca et son potentiel impact sur les niveaux trophiques inférieurs. / The term “plankton” refers to all the organisms drifting in the water following the currents. Commonly, the vegetable autotrophic and mainly photosynthetic, “phytoplankton” is distinguished from the heterotrophic and animal “zooplankton”. In the last decades, many studies reported an increase in the abundances and spatial distributions of gelatinous zooplankton in many oceans. Even if the concept of “jellyfication of the oceans” needs to be used with caution, jellyfish populations show an increase in Mediterranean Sea over the last 40 years. The species Pelagia noctiluca (Forsskål, 1775) is considered as the most abundant jellyfish in the Mediterranean basin since the 70s. Due to its massive presence in this area, it is essential to evaluate precisely the impact of P. noctiluca on both biogeochemical cycles and pelagic ecosystem structure. Thus, the contribution of P. noctiluca to the two main factors regulating the biological carbon transfer in the oceans: carbon sequestration via the biological carbon pump and carbon transfer through trophic networks. This manuscript is divided in 3 main sections : (i) providing an initial budget of the particulate (POCtotal) and dissolved organic carbon (DOC) in the Mediterranean sea, (ii) building an ecophysiological model of P. noctiluca to estimate its contribution to the biological carbon pump, and (iii) assessing the trophic level of P. noctiluca and its potential impact on lower trophic levels.

Αναφορές για την υποξία ή ακόμη και την ανοξία, υπήρχαν παγκοσμίως σε όλη τη διάρκεια των γεωλογικών ετών. Ωστόσο, η αρνητική τάση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στις θάλασσες, που καταγράφεται μετά το 1950, σε συνδυασμό με τις αυξημένες διαστάσεις που λαμβάνει καθημερνά η υποξία, αλλά και τις δυσοίωνες προβλέψεις για ετήσια μελλοντική μείωση των συγκεντρώσεων του οξυγόνου, έχουν οδηγήσει στο χαρακτηρισμό της ως ένα παγκόσμιο πρόβλημα. Ο συνδυασμός φυσικών και ανθρωπογενών διεργασιών, αλλά και οι αρνητικές επιδράσεις του ευτροφισμού, ως αποτέλεσμα της παροχής μεγάλων ποσοτήτων θρεπτικών αλάτων αζώτου και φωσφόρου, σχετίζονται άμεσα με την παγκόσμια αύξηση των υποξικών περιοχών. Ανάμεσα στα πιο επιρρεπή περιβάλλοντα στην εμφάνιση υποξικών/ανοξικών συνθηκών είναι οι ημί-κλειστοι κόλποι. Η επικράτηση ή ακόμη και η εκδήλωση υποξικών συνθηκών σε ένα τέτοιο περιβάλλον, εκτός από την αρνητική επίδραση που έχει στους οργανισμούς και τα ενδιαιτήματά τους, επηρεάζει άμεσα αφενός την τροφική αλυσίδα και αφετέρου τις βιογεωχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του. Ο Αμβρακικός Κόλπος, αποτελεί ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ημί-κλειστου κόλπου, τύπου φιόρδ, στη Μεσόγειο, εφόσον το μοναδικό σημείο επικοινωνίας του με την ανοιχτή θάλασσα είναι ο στενός δίαυλος του Ακτίου. Παρά τη σημαντικότητα του συγκεκριμένου περιβάλλοντος, η εξέλιξη και η ανάπτυξη του ανθρώπινου παράγοντα, έχουν οδηγήσει το οικοσύστημα του κόλπου σε ιδιαίτερα οριακό σημείο, υποβαθμίζοντας συνεχώς την ποιότητα των υδάτων του. Σκοπό της συγκεκριμένης διδακτορικής διατριβής, αποτέλεσε η παρακολούθηση, κατανόηση και ερμηνεία του τρόπου λειτουργίας ενός Μεσογειακού κλειστού κόλπου, συμπεριλαμβανομένης της υδροδυναμικής κυκλοφορίας και των φυσικοχημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του, καθώς επίσης και η ανάδειξη της δυναμικής και του μηχανισμού δημιουργίας της υποξικής/ανοξικής ζώνης που χαρακτηρίζει ένα τέτοιο περιβάλλον. Για την επίτευξη των προαναφερθέντων, πραγματοποιήθηκε συστηματική παρακολούθηση των φυσικοχημικών, ωκεανογραφικών και μετεωρολογικών χαρακτηριστικών του συστήματος του Αμβρακικού, μέσω μιας σειράς εποχιακών και διμηνιαίων δειγματοληψιών, συνολικής διάρκειας δύο ετών. Επιπρόσθετα, για τις ανάγκες της μελέτης της υδροδυναμικής κυκλοφορίας του κόλπου, προσομοιώθηκε η κυκλοφορία του, χρησιμοποιώντας ένα κατάλληλο τρισδιάστατο αριθμητικό ομοίωμα. Η βαθμονόμηση, η επαλήθευση και η προσομοίωση της υδροδυναμικής του Αμβρακικού, πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα, τα οποία και συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια των διετών δειγματοληψιών. Η μόνιμη στρωμάτωση της υδάτινης στήλης του κόλπου, σε όλη τη διάρκεια του έτους, ως αποτέλεσμα της παροχής μεγάλων ποσοτήτων γλυκού νερού επιφανειακά, σε συνδυασμό με τον εμπλουτισμό της υδάτινης στήλης με θρεπτικά στοιχεία, είναι οι σημαντικότερες διεργασίες οι οποίες οδήγησαν στην περεταίρω υποβάθμιση του συστήματος τα τελευταία τριάντα χρόνια. Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής, είναι η επικράτηση πλέον υποξικών συνθηκών στο μεγαλύτερο τμήμα του κόλπου, καθώς επίσης και η εποχιακή εμφάνιση ανοξικών συνθηκών στο βαθύτερο στρώμα της υδάτινης στήλης. Η δυναμική της υποξικής ζώνης, η οποία αναπτύσσεται στο εσωτερικό του κόλπου, εκφράζεται μέσω ενός ιδιαίτερα γνώριμου προτύπου κυρίως σε παρόμοια περιβάλλοντα (τύπου φιόρδ) των Σκανδιναβικών χωρών, ωστόσο, σπάνιου ή ακόμη και πρωτόγνωρου για τα Μεσογειακά δεδομένα. Η εισροή των υδάτων της ανοιχτής θάλασσας, η οποία λαμβάνει χώρα σαν ένα ρεύμα, πυκνού νερού κοντά στο πυθμένα, είναι η κύρια αιτία εμπλουτισμού των βαθύτερων στρωμάτων του κόλπου με οξυγόνο. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα η υδάτινη στήλη να οξυγονώνεται από τα βαθύτερα προς τα ρηχότερα τμήματα αυτής και ένα στρώμα νερού υποξικών/ανοξικών συνθηκών να επιπλέει σε ενδιάμεσα βάθη. Η προσομοίωση της ετήσιας υδροδυναμικής κυκλοφορίας του Αμβρακικού, ενός συστήματος με τόσο ιδιαίτερα μορφολογικά και υδρολογικά χαρακτηριστικά, βοήθησε στην κατανόηση και περιγραφή των υδροδυναμικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα ετησίως και ελέγχουν την οξυγόνωση του βαθύτερου τμήματος της υδάτινης στήλης. Ανάμεσα στις πιο σημαντικές συγκαταλέγονται η διαφορά πυκνότητας μεταξύ των υδάτων της ανοιχτής θάλασσας και του βαθύτερου τμήματος του Αμβρακικού, η οποία σε συνδυασμό με την έκταση του πυκνοκλινούς και την παροχή γλυκού νερού από του δύο ποταμούς που εκβάλλουν στο εσωτερικό, ελέγχουν το βάθος της εισροής και κατ’ επέκταση το βαθμό της οξυγόνωσης του βαθύτερου στρώματος του κόλπου. Από την ολοκληρωμένη παρακολούθηση των χημικών χαρακτηριστικών της υδάτινης στήλης, την εκτίμηση της ποιότητας και της τροφικής κατάστασης των υδάτων του Αμβρακικού, προέκυψε στο συμπέρασμα ότι τελικά ο Αμβρακικός, είναι ένα μεσοτροφικό και εποχιακά ευτροφικό περιβάλλον. Ο ευτροφικός χαρακτήρας του κόλπου, χρονικά συνδέεται άμεσα με την περίοδο των μέγιστων παροχών των ποταμών, υποδεικνύοντας την καθοριστική συμβολή τους στην ποιότητα των υδάτων του κόλπου. / Hypoxic or even anoxic references existed globally throughout the geological age. However, the negative trend of the oxygen concentration is recorded after 1950. This, in combination with the increased dimensions that hypoxia is daily receiving and also ominous predictions for the future annual reduction of its concentrations, have led to the characterization as a global problem. The combination of natural and anthropogenic processes and also the negative effects of eutrophication as a result of the enrichment with large amounts of nutrients, such as nitrogen and phosphorus, are directly related to the global increase of hypoxic areas. Among the most prone environments in appearance of hypoxic / anoxic conditions are semi-enclosed bays. The dominance or even the appearance of hypoxic conditions in such an environment, apart from the negative impact that it has on organisms and their habitats, directly affects both the food chain and also the biogeochemical processes that take place inside it. Amvrakikos Gulf, is a characteristic example of semi-enclosed bay, fjord-type, in the Mediterranean Sea, as its only connection with the open sea is the narrow inlet of Aktio. Despite the importance of this environment, the evolution and development of human factors have led the ecosystem of the gulf in particular boundary point, degrading constantly the water quality. The main purpose of this thesis, has been the monitoring, understanding and interpretation the mode of operation of a Mediterranean semi-enclosed bay, including hydrodynamic circulation and physicochemical processes that take place inside, as well as highlighting of dynamic and forming mechanism of hypoxic / anoxic zone which characterizes such an environment. In order the above targets to be achieved, a systematic monitoring of physico-chemical, oceanographic and meteorological characteristics of Amvrakikos Gulf takes place, through a series of seasonal and bimonthly samplings, of two years duration. Additionally, for the purposes of the study of hydrodynamic circulation, an appropriate three-dimensional hydrodynamic model was used. The calibration and verification of the hydrodynamic model and the simulation of the hydrodynamic circulation takes place using data, which were collected during the two-year sampling. The permanent stratification of the water column , throughout the year, as a result of the surface enrichment with large quantities of fresh water ,in combination with the water column' s enrichment with nutrients, are the most important processes which lead to further degradation of the system over the last thirty years. The main characteristics of this degradation are the dominance of hypoxic conditions in the greater part of the gulf, and the seasonal occurrence of anoxic conditions in the deepest layer of the water column. The dynamics of the hypoxic zone, which grows inside the gulf, expressed through a very familiar pattern mainly in similar environments (fjord-type) of the Scandinavian countries, however, it is rare or even unprecedented for the Mediterranean area. The inflow of waters of the open sea, which occurs as a stream of dense water near the bottom, is the main reason of enrichment of the deepest layers of the bay with oxygen. This has resulted in the water column to be oxygenated from its deepest to the shallowest parts and a water layer with hypoxic / anoxic conditions to be floated at intermediate depths. The simulation of the annual hydrodynamic circulation of Amvrakikos Gulf, a system with both morphological and hydrological characteristics, helped the understanding and description of hydrodynamic processes that take place annually and monitor the oxygenation of the deepest parts of the water column. Among the most important processes are included the density difference between the waters of the open sea and the deepest part of Amvrakikos Gulf, which combined with the extent of pycnocline and supply of fresh water from the two rivers that flow inside, control the depth of the input and consequently the degree of oxygenation of the deeper layer of the gulf. The comprehensive monitoring of the chemical characteristics of the water column, the assess of the quality and trophic status of waters of Amvrakikos Gulf have shown that eventually Amvrakikos Gulf is a mesotrophic and seasonally eutrophic environment. The eutrophic character of the gulf, is directly related to the period of maximum discharges of rivers, indicating the vital contribution to the water quality of the bay.

Many studies have investigated the impacts of marine cage fish farming on seabed sediments. Most of these studies have focused on organic loading or toxic chemicals used for the treatment of disease, normally for a single or a small number of sites over short time periods. Only very rarely has there been the opportunity to use large data sets consisting of a large number of fish farm sites over a long time scale. In Scotland, localised nutrient impacts have been well documented for marine cage salmon farms, but mixed effects of nutrient and chemicals such as SLICE (the active ingredient of which is emamectin benzoate) have not been investigated in the long term. The aim of this project was to investigate the ecological impacts on sediments from farming activities using very large spatial and temporal data to investigate the long term effects of nutrient and chemical waste. This was achieved using a metadata set collected from 403 sampling stations at 31 fish farms on the west coast of Scotland over a 9 year period. Data consisted of sediment macrofauna, carbon and nitrogen levels, redox potential, particle size for sediment characterisation and sediment concentrations of SLICE. The data was analysed for trends using statistical and multivariate analysis to look for changes in sediment community and related conditions, and the relationships between these parameters were investigated. At sampling stations that were less than 50 metres from the sea cages, 72% of the macrofauna communities were correlated with regard to their species composition and abundance. A significant relationship between the concentration of SLICE and sediment characteristics was represented as: SLICE= 0.000644*(median size particle size) + 0.0311*(C %) – 0.00213*(redox potential) + 1.453. Annelids were the most sensitive to the presence of emamectin benzoate, with the sipunculid Phascolion strombi, the echinoderm Ophiura affinis, and the custaceans Iphinoe, Diastylis and Iphimedia also showing sensitivity. During the data period, there was a clear change in species composition associated with improved seabed conditions. This correlated with biomass changes at the relevant sites, where there was a consequent decrease in nutrient input and SLICE usage. The statistical comparison of the AMBI and ITI indices indicated a 68.9% correlation, but they differed in their ability to indicate levels of organic disturbance. AMBI was shown to correlate more closely with conditions and thus a more reliable index when working with large databases. Univariate and multivariate analysis indicated that a combination of abundance (N), Shannon Wiener (H’) and AMBI, as biological indices for describing the status of the ecological level associated with the carbon percentage and redox potential of sediments gave the most reliable representation of environmental change over a series of sampling stations. In conclusion, the overall results suggest that, in the long-term, sampling stations which contained significant levels of SLICE had a higher impact status than those affected only by nutrient inputs. The accuracy of multiple regression models were increased by adding biotic and abiotic parameters, though fish biomass at the sites were not considered be as important factor for the prediction of impacts. However, this model could be sensitive to natural environmental conditions and variations. In light of these results and conclusions, recommendations can be made both for updating the existed environmental regulation of marine fish farms and in the development of meaningful models to relate sediment conditions to accurate estimations of overall environmental impacts.

Ο σκοπός της εργασίας αυτής είναι η πραγματοποίηση μιας περιβαλλοντικής μελέτης για την ευρύτερη περιοχή του συμπλεγματος λιμνοθαλασσών Μεσολογγίου - Αιτωλικού με τη χρήση Γεωγραφικών συστημάτων Πληροφοριών. Στην ερσασία αυτή γίνεται μια προσπάθεια χαρτογράφησης με την βοήθεια των ΓΣΠ με τους ακόλουθους στόχους¦ 1. Τη δημιουργία μιας βάσης σύγκρισης για τον συσχετισμό γεωλογικών και εδαφολογικών στοιχείων,και 2. Την εύρεση προτεινώμενων περιοχών, όπου μπορεί να αναπτυχθεί ένα μοντέλο οργανωμένης Οικιστικής Ανάπτυξης που θα πληρεί όλες τις προϋποθέσεις που θέτει το Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ / The purpose of this work is an environmental study of the lagoons system of Mesolongi - Aitoliko with te use Geographycal Information Systems,with the two following directions: 1. To create a base of comparison between the geological and the soil data,and 2. To show an area where a new city could take place that follows all the instractions of Y.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ

Η εργασία αυτή φιλοδοξεί να εκτιμήση την περιβαλλοντική κατάσταση της κεντρικής λιμνοθάλασσας Μεσολογγίου. Προσδιορίσθηκαν οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων του οργανικού άνθρακα, των φυσικών ραδιονουκλιδίων και του Cs-137. 17 δειγματοληπτικές πυρηνοληψίες που εκτελέσθηκαν σε επιλεγμένα σημεία οδήγησαν στον καθορισμό υψηλών συγκεντρώσεων των μετάλλων Zn, Fe.Σε ότι αφορά στα φυσικά ραδιονουκλίδια και το Cs-137 οι τιμές ειδικής ραδιενέργειας ήταν σχετικά υψηλές παρουσιάζοντας σαφείς κατανομές με το βάθος. / This present research estimates the environmental situation of central lagoon Mesolonghi. The concentrations of heavy metals, organic carbon, natural radionuclide and Cs-137 were determined. 17 cores were collected. Geochemical analysis determined high concentrations of metals Zn, Fe. Regarding to natural radionuclides and Cs-137 the concentrations were relatively high presenting explicit distributions with depth.

Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει τρία μεθοδολογικά σχήματα τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν στην χωρική και χρονική ανάλυση δεδομένων για την διαχείριση των υδατικών πόρων. Αποτελείται από τρία ανεξάρτητα μεταξύ τους τμήματα τα οποία είναι : α)Χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Πολυδιάστατης Στατιστικής Ανάλυσης για την διερεύνηση των σχέσεων μεταξύ υπόγειων υδάτων και χρήσεων γης β)Μελέτη χρονικών υδροχημικών δεδομένων από ένα μεγάλης διάρκειας πρόγραμμα παρακολούθησης σε μιά ρηχή λίμνη με χρήση Πολυδιάστατης Στατιστικής Ανάλυσης και γ)Εφαρμογή της Clean φασματικής ανάλυσης σε υδροχημικά δεδομένα : Παραδείγματα από δύο λίμνες της Ελλάδας. / The present study intoduces three methodologies which can be applied in water resource management. It consist of three independed projects : a)Indentifing relationships between groundwater quality and landuse using GIS and Multivariate Statistical Analysis b)A long-term study of temporal hydrochemical data in a shallow lake using multivariate statistical techniques and c)Application of Clean Spectral Analysis to hydrochemical data : Case studies from two lakes, Greece.

La prise de conscience récente de la menace qui pèse sur les océans, réceptacle final de la pollution plastique, a donné lieu à une effervescence dans le domaine scientifique. On estime que plus de 5,25 milliards de particules plastiques flottent dans les océans. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre de cette préoccupation environnementale de premier ordre, en apportant de nouvelles connaissances sur le compartiment bactérien qui se développe sur les débris plastiques en mer, appelé « plastisphère ». L’analyse des prélèvements effectués pendant l’expédition Tara-Méditerranée a permis de caractériser, pour la première fois dans cette zone, un biofilm abondant et spécifique des plastiques par comparaison aux communautés bactériennes attachées aux particules organiques ou libres dans l’eau de mer. Ensuite, la cinétique de colonisation bactérienne sur différents polymères a été étudiée grâce à la mise en place de microcosmes en circulation ouverte sur le milieu naturel. Le couplage original de données biologiques et physico-chimiques des surfaces plastiques a permis de constater un développement bactérien plus important sur des plastiques « biodégradables » (notamment des espèces hydrocarbonoclastes) par rapport aux polymères conventionnels. Enfin, de fortes activités hétérotrophes et ectoenzymatiques ont été constatées sur les polymères par rapport à l’eau de mer. Encore une fois, des différences en fonction des types de plastiques et du stade de formation du biofilm ont été observées. Les travaux menés pendant cette thèse mettent en lumière l’existence d’une nouvelle niche écologique sur les plastiques, distincte de celle de l’eau de mer environnante. / The increasing awareness on the impact of plastic pollution within the marine environment has stimulated countless of scientific studies. For the past decade, researchers have quantified plastic waste and assessed its fate at sea. It is estimated that more than 5.25 billion plastic particles float within the world’s oceans today. This PhD work is a result in part of this major environmental concern. It brings with it new knowledge about the marine bacterial communities that develop on plastic debris, also termed as the "plastisphere". The analysis of samples taken from the Tara-Mediterranean expedition allowed us, for the first time, to characterize, and quantify communities specific towards plastic biofilms in comparison to the communities attached to organic matter in surrounding seawater. Bacterial colonization and its evolution on different types of polymers was studied using microcosm experiments with open seawater circulation. The unusual coupling of biological and physicochemical data of plastic surfaces revealed a greater bacterial development on "biodegradable" polymers compared to conventional polymer types (especially hydrocarbonoclastic species). We showed that the composition of the polymer, together with its hydrophobicity and roughness, influences the diversity of bacterial communities during the early colonization steps. Finally, a greater bacterial biofilm activity (e.g. heterotrophic productions) was observed on polymer surfaces compared to seawater. Once again, differences according to plastic types have been observed. This present work highlights the existence of a new ecological niche on plastics that are distinct from the surrounding seawater.

En milieu marin, les communautés bactériennes hétérotrophes sont exposées à un mélange hétérogène de composés organiques dissous présentant différents degrés de labilité, qui peuvent contrôler à la fois leurs activités et leur composition. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié la réponse de communautés bactériennes présentes dans des environnements côtiers contrastés à l’ajout simple ou combiné de différentes sources naturelles de matière organique dissoute (MOD), préalablement photo oxydée ou non et présentant différentes bio réactivités. Dans un premier temps, nous avons étudié l’impact d’ajout de MOD labile provenant de méduses sur l’activité et la diversité bactériennes d’une communauté d’une lagune côtière méditerranéenne. Nous avons observé que la résilience des communautés bactériennes suite à cet ajout était plus importante pour les fonctions métaboliques que pour la diversité. Ceci suggère que les efflorescences de méduses peuvent entrainer des changements durables de la structure des communautés bactériennes en environnement côtier. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à la possibilité d’un priming effect (accélération de la dégradation bactérienne de la MOD réfractaire en présence de MOD labile) en milieu côtier. Des expériences d’ajout simple ou combiné de MOD labile et récalcitrante ont été réalisées sur des communautés bactériennes de Mer Méditerranée et d’un fjord de Patagonie chilienne. Dans les deux cas, nous avons observé des changements plus importants de la composition communautaire bactérienne suite à un ajout combiné. Cependant, nous n’avons pas observé une plus forte consommation de MOD récalcitrante suite à l’ajout de composés labiles, ce qui suggère que le priming effect n’a pas eu lieu au cours de nos expériences. Enfin, nous avons étudié l’impact de la photodégradation de différentes sources de MOD (i.e. MOD récalcitrante de rivière, MOD labile provenant de phytoplancton) sur l’activité et la diversité de communautés bactériennes côtières. Nous avons observé que la photodégradation de la MOD issue d’une culture de phytoplancton entrainait à la fois une croissance bactérienne plus faible et une modification de la diversité bactérienne en faveur des Alphaprotéobactéries. / Heterotrophic bacterial communities in marine environment are exposed to a heterogeneous mixture of dissolved organic compounds with different bioavailability that may control both their activities and their composition. In the frame of this thesis, we studied the response of different coastal bacterial communities to the single or combined addition of various natural dissolved organic matter (DOM) photo-oxidized or not, presenting different bioavailability characteristics. Firstly, we studied the effects of the addition of highly bioreactive DOM derived from jellyfish on bacterial activities and community structure in a Mediterranean coastal lagoon. We observed that resilience of the bacterial community after the addition of DOM from the jellyfish was higher for metabolic functions than diversity, suggesting that jellyfish blooms can induce durable changes in the bacterial community structure in coastal lagoons. Secondly, we investigated the occurrence of priming effect (increase in microbial degradation of refractory DOM upon the addition of labile DOM) on coastal marine environments. Experiments with single or combined additions of recalcitrant and labile DOM sources were performed with a Mediterranean and a Patagonian fjord bacterial communities. In both cases we observed a greater effect of combined addition on bacterial community composition. However we did not observe an increase in recalcitrant DOM degradation of recalcitrant DOM following the addition of labile compounds, suggesting that priming effect did not occur during our experiments. Finally, we studied the impact of contrasted DOM (i.e. recalcitrant riverine DOM, labile phytoplankton-derived DOM) photodegradation on coastal bacterial communities activity and composition. We observed that photodegradation of phytoplankton-derived DOM led to a lower bacterial growth and changes in bacterial community diversity, in favour of Alphaproteobacteria.

Les mammifères marins de l'Océan Austral sont des éléments essentiels des écosystèmes marins antarctiques et des sentinelles de l’état des océans polaires. Comprendre comment les conditions océanographiques déterminent leurs habitats préférentiels est essentiel pour identifier de quelle façon et dans quelle région ces mammifères acquièrent les ressources nécessaires à leur déplacement, leur croissance, leur reproduction et donc leur survie. Les éléphants de mer du Sud (Mirounga leonina) se déplacent dans l’océan austral à l’échelle des bassins océaniques pour s’alimenter en plongeant en moyenne à 500 m et jusqu’à 2000 m de profondeur. En fonction de leur colonie d’origine, de leur sexe, et de leur âge, ils exploitent des régions radicalement différentes de l’océan austral, mettant ainsi en œuvre des stratégies alimentaires diversifiées. Les éléphants de mer de Kerguelen utilisent deux zones préférentiellement: la zone du Front Polaire ou la zone Antarctique couverte par la banquise. Dans cette thèse, les stratégies alimentaires des voyages post-mue Antarctiques de 46 mâles et femelles éléphants de mer de Kerguelen ont été étudiées. Une série temporelle de 11 années (2004-2014) de données de déplacement, de plongées et de données hydrologiques a été analysée pour déterminer le rôle des paramètres océanographiques et de glaces de mer impliqués dans l’acquisition des ressources alimentaires des éléphants de mer en Antarctique. L’influence de la variabilité spatio-temporelle et interannuelle de la glace de mer associée à la position des mâles et des femelles ainsi que le rôle des polynies côtières sur les stratégies alimentaires des mâles en hiver ont été examinés. / Understanding how physical properties of the environment underpin habitat selection of large marine vertebrates is crucial in identifying how and where animals acquire resources necessary for locomotion, growth and reproduction and ultimately their fitness. The Southern Ocean harbors one of the largest and most dynamic marine ecosystems on our planet which arises from the presence of two majors physical features, (i) the Antarctic Circumpolar Current and (ii) the seasonal sea ice cover region. In the Antarctic, marine predators are exposed to climate-induced shifts in atmospheric circulation and sea ice. However, because these shifts vary regionally, and because much remains to be understood about how individual animals use their environment, it has been difficult to make predictions on how animals may respond to climate variability. Southern elephant seals (Mirounga leonina) are a major consumer of Southern Ocean resources and use two main large scale foraging strategies, (i) feeding in the frontal zone of the Southern Ocean, or (ii) feeding in the seasonal sea ice region. In the present thesis I examined the winter post-moulting foraging strategies of 46 male and female Kerguelen southern elephant seals which utilized the second strategy. Using an eleven year time-series of tracking, diving, and seal-collected hydrographic data (from 2004-2014) I assessed their movements and foraging performance in relation to in situ hydrographic and sea ice conditions. The influence of both the spatio-temporal and inter-annual variability of sea ice around seal locations was investigated, and an investigation on the role of polynya for male elephant seal during winter conducted.