Parmi les milliers d'espèces de phytoplancton connues on retrouve le genre Pseudo-nitzschia. Sur les 37 espèces actuellement décrites (et seulement 28 testées), 14 sont capables de produire une toxine amnésiante, l'acide domoïque, mortelle pour l'être humain mais aussi pour les oiseaux et mammifères marins. La production d'acide domoïque dépend non seulement des espèces, mais aussi des souches et de leur environnement. Pour mieux comprendre quand et pourquoi cette toxine est produite, il apparait donc important de s'intéresser à la physiologie de la cellule. Le but de cette thèse était de tester l'effet de différents facteurs biotiques et abiotiques non seulement sur la production d'acide domoïque mais aussi sur la physiologie des cellules. L'effet de la compétition avec les bactéries et une autre diatomée a été testé sur Pseudo-nitzschia sp., ainsi que la limitation en fer et/ou cuivre ou l'ajout de doses toxiques de cuivre.

Dans une ferme d'élevage de bar (Dicentrarchus labrax) du sud de la mer du Nord, de fortes mortalités de bar coïncident régulièrement avec l'efflorescence phytoplanctonique printanière. Le rôle du phytoplancton dans ces mortalités a donc été étudié : un suivi saisonnier (février-novembre 2012) a permis de définir les communautés phytoplanctoniques en présence et, la diversité et la toxicité du genre Pseudo-nitzschia. Ainsi, trois espèces potentiellement toxiques ont été identifiées (P. delicatissima, P. pungens, P. fraudulenta) en association avec des concentrations élevées d'acide domoïque (jusqu'à 229 pg. mL-¹). Au cours d'une expérience d'exposition (45 jours), les effets délétères de P. delicatissima sur les juvéniles de bar ont été étudiés. Si un stress d'exposition a été observé via la surproduction de mucus par l'épithélium branchial, cela n'a pas eu d'incidence sur la condition ni la physiologie des poissons. Les mortalités seraient donc davantage liées à un effet de communautés. Cette hypothèse a été testée en utilisant le pouvoir de filtration des moules (Mytilis edulis) en amont des bassins d'élevage. Cela a permis de limiter l'ampleur de l'efflorescence phytoplanctonique printanière. En conséquence, les poissons élevés dans l'eau filtrée avaient de meilleures conditions, croissance et rapport ARN:ADN que ceux élevés dans l'eau de mer non filtrée. Ce travail souligne la nécessité de généraliser le suivi des communautés phytoplanctoniques afin d'identifier les espèces délétères et leur dynamique et de développer des outils de mitigation permettant d'atténuer l'impact des efflorescences phytoplanctoniques sur l'aquaculture. / For several years, mass mortalities of farmed sea bass (Dicentrarchus labrax) have coincided with phytoplankton spring blooms in the southern North Sea. Since these mortalities could not be explained by classical finfish diseases, phytoplankton noxious effects have been suspected and investigated. A seasonal survey allowed the identification of potentially deleterious phytoplankton species giving particular attention to the Pseudo-nitzschia genus. Three potentially toxic Pseudo-nitzschia species were identified (P. delicatissima, P. pungens, P. fraudulenta) and their presence was related to both domoic acid concentrations and phytoplankton communities. P. delicatissima being dominant over spring and presenting toxic and physical features compatible with fish mortality, a laboratory exposure experiment was carried out. Although gills irritations (mucus overproduction) revealed an exposure stress, no effect on sea bass condition nor on physiological performances was demonstrated. This suggest that phytoplankton community as a whole rather than single species should be involved in fish mortalities. This third hypothesis was tested using mussels (Mytilus edulis) as seawater filters upstream from the rearing tanks to dampen the phytoplankton spring bloom and estimate its impact on fish. Indeed, fish had better condition , growth and RNA:DNA ratio when reared in filtered seawater than in natural seawater. This work highlights the need to develop phytoplankton monitoring in fish farms so as to identify potentially deleterious species and understand their dynamics. It also demonstrates that new mitigation tools should be developed to prevent phytoplankton impacts on farmed fish.