Thèse de doctorat : Sciences biologiques fondamentales et appliquées. Psychologie : Metz : 1999. / 1999METZ048S. 140 ref.

Le suivi de la qualité de l'eau a été d'une grande importance depuis ces dernières décennies afin de trouver des solutions de contrôler la contamination de l'eau, induite en grande partie par les activités agricoles et industrielles. Bien que les méthodes conventionnelles, comme la chromatographie, sont des outils très précis et sensibles, un intérêt grandissant a été placé sur des techniques prometteuses qui peuvent être utilisées sur site, sont bas coût, et offrent la possibilité d'effectuer des analyses rapides. Le travail présenté ici est dédié au développement de composant Laboratoire sur Puce pour l'analyse de la toxicité de l'eau. Il consiste en un système portable pour la détection sur site et offre la possibilité d'une double détection complémentaire : optique et électrochimique. Comme la partie dédiée au capteur électrochimique a préalablement été validée, cette étude est focalisée sur l'implémentation d'un biocapteur électrochimique basé sur l'utilisation d'une algue, pour la détection de polluants dans l'eau. Le principe basique de détection consiste au suivi de changements de l'activité métabolique d'algues induits par la présence d'herbicides. La réponse de l'algue est différente pour chaque concentration d'herbicide dans un échantillon examiné. Deux herbicides sélectionnés affectent l'activité photosynthétique de l'algue et par conséquent, induisent des modifications dans la quantité des espèces électroactives produites par l'algue : O2, H2O2 et H3O+/OH-. Avant le développement du composant final type Laboratoire sur Puce, les principes de détection aussi bien que les matériaux d'électrode qui vont être intégrés, ont été validés en utilisant un type de composant plus simple, qui a été réalisé grâce aux technologies de fabrication silicium et qui a été caractérisé par des procédures plus simples. Une puce sur silicium contenant un microsystème électrochimique intégrant trois électrodes a été mis en place. Une fois validés, les matériaux de détection et les configurations choisis précédemment ont été utilisés pour la fabrication des composants Laboratoire sur Puce. Les composants Laboratoire sur Puce ont été ensuite utilisés pour des tests biologiques afin de détecter les herbicides d'intérêt. Une attention spéciale a été placée sur le suivi de O2 comme indicateur de la présence d'herbicide, étant donné que cet élément est le plus représentatif de modifications de l'activité métabolique. Un effet d'inhibition sur la photosynthèse, dépendant de la concentration de l'herbicide a été démontré. La détection de l'herbicide a été réalisée avec une grande sensibilité et sur une gamme couvrant la limite de concentration maximale acceptable imposé par le gouvernement canadien. / Water quality assessment has attracted wide attention during the last decades in order to find ways to control contamination of water bodies induced, in a big part, by agricultural and industrial activities. Although conventional techniques, such as chromatography are highly accurate and sensitive tools, increasing interest has been placed lately to powerful alternative techniques that can be used on field, are cost-effective and offer the possibility of conducting rapid analysis. The present work was therefore dedicated to the development of a lab-on-chip device for water toxicity analysis. It consists in a portable system for on-site detection and aims at offering the possibility of conducting double complementary detection: optical and electrochemical. Since the optical sensor is already validated, this study focused on the implementation of the algal-based, electrochemical biosensor for detection water contaminants. The basic detection principle consists in monitoring disturbances in metabolic activities of algae induced by the presence of the herbicides. Algal response is different for each herbicide concentration in the examined sample. The two selected herbicides affect algal photosynthetic activity and consequently induce modifications in the quantity of electroactive species, O2, H2O2 and H3O+/OH- ions related to pH, produced by algae. Prior to the development of the final lab-on-chip device, the detection principle as well as the electrode materials that were going to be integrated were validated using a simpler device that was implemented using a silicon-based fabrication technology and was characterized using simpler procedures. A silicon chip containing the integrated three-electrode electrochemical microsystem was fabricated. The performance of the microsystem was evaluated through electrochemical characterization and calibration was performed. Once validated, the aforementioned materials and configurations were used for the fabrication of the lab-on-chip devices. The lab-on-chip devices were further used in bioassays to detect the herbicides of interest. Special emphasis was placed on O2 monitoring as indicator of the presence of herbicide, as it is the element the most representative of variations in metabolic activities. A concentration-dependent inhibition effect of the herbicide on photosynthesis was demonstrated. Herbicide detection was achieved with a greater sensitivity and a range covering the limit of maximum acceptable concentration imposed by Canadian government.

Les algues vertes et les plantes terrestres sont des organismes photosynthétiques qui se regroupent dans le sous-règne des Viridiplantae. Ce règne se divise en deux lignées évolutives que sont les Streptophyta (plantes terrestres et algues vertes de la classe des Charophytes) et les Chlorophyta (algues vertes appartenant aux classes : Prasinophyceae, Ulvophyceae, Chlorophyceae et Trebouxiophyceae). L’embranchement des ordres composant la classe Trebouxiophyceae est encore mal connu. En étudiant les génomes chloroplastiques d’au moins un représentant de chaque ordre, il sera possible de reconstruire une phylogénie juste et de mieux comprendre l’évolution moléculaire de cette classe. La famille Trebouxiophyceae comptent 4 ordres : Trebouxiales, Microthamniales, Chlorellales et Prasiolales. Pour chacun de ces ordres, excepté les Prasiolales, un génome chloroplastique d’une algue verte a été séquencé. Le séquençage du génome chloroplastique de Pabia signiensis, aussi appelé Planophila sp et appartenant aux Prasiolales, vient compléter cet échantillonnage. Selon les analyses phylogénétiques du gène codant pour l’ARNr 18S, P. signiensis aurait divergé relativement tôt durant l’évolution de la classe des Trebouxiophyceae et formerait avec Chlorella ellipsoidea (Prasiolales) le groupe soeur de Chlorella vulgaris (Chlorellales). Le génome chloroplastique de P. signiensis est, avec ses 236,463 pb, un des plus grands génomes séquencés dans la classe des Trebouxiophyceae. La présence de régions inversées répétées, lui confère la structure quadripartite caractéristique de la plupart des génomes chloroplastiques. Sur les 111 gènes trouvés, seul le gène ycf47 est propre au génome chloroplastique de P. signiensis. Les principaux regroupements de gènes ancestraux chez les génomes chloroplastiques d’algues vertes sont présents et 13 d’entre eux sont entièrement conservés. Aucun intron n’a été mis en évidence. L’ordre des gènes et leur répartition dans le génome sont peu réarrangés par rapport aux génomes ancestraux de la classe Prasinophyceae. Seules les longues régions inversées répétées (27.3 kb) dérobent à la règle, puisque celles-ci possèdent les gènes psbA et trnS(gcu) en plus de contenir un opéron rrn brisé en deux segments qui sont inversés l’un par rapport à l’autre et un taux élevé de SDRs. Bien que plusieurs des caractéristiques mentionnées ci-dessus se retrouvent dans les génomes chloroplastiques des Trebouxiophyceae, le grand nombre de caractères ancestraux présents dans le génome de P. signiensis semble confirmer la position basale de cette algue verte et appuie l’hypothèse selon laquelle les Trebouxiophytes seraient à la base du clade UTC (Ulvophyceae-Trebouxiophyceae-Chlorophyceae).

Les sédiments sont des compartiments du milieu aquatique qui accumulent des polluants via les dépôts de matières en suspension. La contamination des sédiments peut présenter potentiellement des effets négatifs sur les organismes aquatiques, et pour cette raison ils convient de les surveiller, évaluer et protéger afin de garantir l'intégrité de la structure et du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Le projet ANR-PRECODD DIESE (Outils de Diagnostic de l'Ecotoxicité des Sédiments) a réuni différents partenaires pour le développement d'une stratégie d'évaluation graduée du risque environnemental des sédiments contaminés d'eau douce. C'est dans le cadre de ce projet que se situe notre travail de recherche qui concerne le développement et l'optimisation de microbiotests en phase solide pour évaluer l'écotoxicité des sédiments. Les microbiotests sélectionné dans la cadre de cette étude ont été les tests Microtox® en phase solide(MSPA), les tests algues en phase solide, le test Luminotox en phase solide Lum-SPA) et l'Ostracodtoxkit®. Ces biotests se caractérisent par différentes conditions d'essai et divers critères d'évaluation. Ils ont généré différentes réponses pour chaque sédiment testé, le test algues a été le seul test qui n'a pas présenté de sensibilités avec tous les échantillons testés. En outre, nous avons montré que les réponses des tests MSPA et Lum-SPA étaient corrélées à certaines caractéristiques géochimiques des sédiments. Finalement, nous avons synthétisé les réponses de trois microbiotests à l'aide d'un indice d'intégration permettant ainsi de discriminer l'écotoxicité observée des sédiments / The sediments are a compartment of the aquatic environment that tends to accumulate pollutants through the deposition of suspended solids. Sediment contamination can have potentially negative effects on aquatic organisms, so it is necessary to monitor, assess and protect the sediments to ensure the integrity of the structure and functioning of aquatic ecosystems. The ANR-PRECODD DIESE (diagnostic tools for assessing sediment ecotoxicity) has joined efforts of different partners to develop a strategy for tiered environmental risk assessment of contaminated freshwater sediments. In the framework of this project our research was focused on the development and optimization of solid phase microbiotests to assess the ecotoxicity of freshwater sediments. The microbiotests selected in this study were the tests Microtox® solid phase (MSPA), the algal solid phase test, the test LuminoTox solid phase (Lum-SPA) and Ostracodtoxkit®. These biotests are characterized by different test conditions and assessment criteria. We have obtained different responses for each tested sediment. The algal test was the only ones that have not reported sensitivities with all samples tested. Furthermore, we demonstrated that the response of the test Lum-SPA and MSPA were correlated with some geochemical characteristics of sediments. Finally, we synthesized the responses of three microbiotests using an index of integration allowing to discriminate between the observed sediment ecotoxicity

La tesi que es presenta té un doble objectiu: descriure la composició i la dinàmica pigmentària de les poblacions bentòniques, i així mateix descriure les poblacions d'algues que es troben en el riu, analitzant la seva dinàmica i relacions ecològiques amb els factors medio-ambientals.Han estat determinats un total de 357 tàxons a la flora d'algues del riu Ter. La major part d'ells són diatomees (60.5%), mentre que clorofícies, cianofícies, rodofícies, xantofícies, euglenals i crisofícies són, en ordre decreixent, menys abundants. La major part de les espècies observades són bentòniques, i alguna d'elles planctònica. De manera circumstancial també s'han trobat organismes pertanyents a altres grups d'organismes (bacteris, fongs) que sovintegen en els mateixos ambients.La clorofil.la dominant en les comunitats del bentos és la clorofil.la A. Les formes de degradació de la clorofil.la observades en les poblacions del Ter són clorofil.les i feofòrbids, mentre que les feofitines són quasi inexistents. Els continguts de clorofil.la a activa són màxims a la primavera i a l'estiu, i mínims a l'hivern. En el riu, aquests valors són més elevats sota dels embassaments i a la desembocadura, i tenen el seu valor més baix en les estacions de capçalera del Ter i del Freser. Sembla existir una estreta relació entre els valors de clorofil.la que s'observen en el riu i la mineralització de les aigües i el cabal.Els valors de la biomassa en el riu i la seva evolució longitudinal han estat estudiats durant dos moments de màxima concentració de clorofil.la a, a la primavera i a l'estiu. La biomassa (g C/m2) és més important a la primavera que a l'estiu. Mentre que a la primavera la biomassa i la quantitat de clorofil.la a estan afavorides per la temperatura i l'augment del fotoperíode, a l'estiu es dóna un estancament de les poblacions i, a més, els nutrients poden actuar com a limitants.A les capçaleres del Ter i del Freser, així com en molts dels afluents, es troben poblacions incrustants ben constituïdes, formades principalment per cianofícies i clorofícies, d'aspecte i composició diferent segons les variacions en la mineralització de l'aigua, la disponibilitat de nutrients, la intensitat del corrent i de la llum. Aquestes incrustacions desapareixen quan el grau d'eutròfia de les aigües és important. La composició química elemental de les incrustacions sembla dependent de la composició mineralògica i química dels indrets sobre els quals es disposen. Molt sovint sobre d'aquestes incrustacions creixen poblacions de diatomees i clorofícies, allí on el corrent no ho impedeix.És posible distingir diversos tipus de poblacions en el fitobentos del riu Ter: les que ocupen ambients subaeris (fonts, regalims), les de les capçaleres del Ter i del Freser (principalment incrustants i Hydrurus), les de capçaleres silíciques de muntanya mitjana (amb poblacions incrustants poc desenvolupades i abundància de diatomees), les de capaçalera en aigües netes i carbonatades (amb formacions incrustants molt desenvolupades), les que es troben en estacions de muntanya baixa i aigües alcalines (principalment Cladophora i diatomees), les que habiten en les aigües poc ràpides i poc mineralitzades de l'eix del riu (diatomees dels gèneres Navícula, Nitzschia i Gomphonema), i les que poden resistir condicions d'elevada mineralització i fins i tot de poI.lució (variación simplificada de la població anterior).A la desembocadura del riu Ter, i en algun altre tram del riu, es forma una comunitat fitoplanctònica força pobra, que registra una forta influència del bentos i una certa escassedat d'elements genuïnament planctònics.L'estudi de la dinàmica de les poblacions de diatomees en nou punts de l'eix del riu, durant un cicle anual, ha posat de manifest que la mineralització de les aigües i la poI.lució són els factors més determinants en la distribució de les espècies. Les poblacions de la part superior del riu són de baixa diversitat, i a mesura que incrementa la mineralització de les aigües van guanyant en complicació. L'aparent linealitat que generaria l'increment de la mineralització aigües avall es trenca a causa de l'aparició de focus de poI.!ució, que actuen simplificant les poblacions i afavorint unes poques espècies resistents. Els embassaments actuen millorant la qualitat de les aigües i afavoreixen una altra comunitat diferent a la d'aigües amunt.Així mateix, s'han comparat les poblacions de diatomees de l'eix del riu Ter amb les que es troben en l'eix del Llobregat. La flora dels dos rius és molt semblant, però les poblacions difereixen en la seva composició específica. Mentre que a les capçaleres dels rius són anàlogues, les del tram mig i baix són força diferents, principalment a causa de l'efecte depurador i renovador dels embassaments en el Ter i de l'aparició de sals en el Llobregat.També s'ha estudiat la dinàmica en un punt de la conca del Ter, el riu Gurri, en un tram d'aigües netes i molt mineralitzades. En aquest indret s'ha detectat una flora extraordinàriament diversa (125 tàxons), formada principalment per diatomees. Durant el període d'estudi s'ha observat una successió en les poblacions a mesura que el cabal és menys important (a conseqüència de l'estiatge) i augmenten les quantitats de clorurs en solució, i que s'ha traduït en una substitució progressiva (des de l'hivern a l'estiu) d'espècies d'aigües mineralitzades per altres d'aigües salabroses.La mesura de les distàncies paramètriques, referides a la distància geogràfica real entre les estacions, pot ser utilitzada per a descriure les discontinuïtats que es produeixen en el riu. La distància entre les estacions i l'alteració de la seva seqüència natural són manifestacions dels canvis que s'hi han produït. Hem aplicat aquesta mesura a les poblacions de diatomees de l'eix del riu. S'observa que experimenten un canvi molt important entre les estacions de capçalera i les del tram mig, I en aquestes la discontinuïtat és molt més suau; a partir de la ciutat de Girona, les diferències tornen a ser molt importants.Les imatges del riu són molt diferents en cada època de l'any. Aquesta diferència pot ser avaluada utilitzant la derivada de la distància paramètrica respecte de l'espai. Mentre que a l'hivern i a l'estiu el riu té discontinuïtats molt marcades, a la primavera i a la tardor tendeix a ser més lineal. Aquesta diferència estacional en l'estructura de les poblacions pot relacionar-se amb les variacions corresponents de cabal (molt lligat en el Ter amb la velocitat del corrent) al llarg de l'any, excepte a l'estiu en què, precisament a causa del descens de cabal, predomina la influència de les condicions locals.Els canvis i discontinuïtats són a la vegada processos temporals I espacials estretament relacionats. La dinàmica de les poblacions de diatomees en una unitat de temps és equivalent als canvis locals de les poblacions menys els canvis que es donin a causa de l'arrossegament. En alguns casos, es pot trobar que existeix una estreta relació entre els canvis espacials de les poblacions i els d'algun paràmetre conservatiu, com la conductivitat, que pot ser utilitzat per les diatomees com a traçador, pernletent aleshores efectuar una aproximació al funcionament de les poblacions en aquell tram del riu. / ChlorophylI composition and dynamics has been described during a nine-month period, and their relationships with the physicochemical parameters have been analyzed. Later, the biomass of benthic algal assemblages has also been recorded during two particularly productive periods in the river, that is, spring and summer. At the same time, the benthic algal assemblages have been studied with detail. Three hundred and fifty-seven algal taxa have been recorded in the whole basin, in which mainly are diatoms. Fifty five of them are new floristic records for the Catalonian regions. All the possible habitats for algal development have been studied, but emphasis has been made in the benthic ones. Encrusting algal assemblages have been observed to develop in the springs and upper stretches of all the no polluted tributaries. Some different algal assemblages, linked to their respective environments are easily distinguishable: the siliceous-headwater assemblage, the species belonging to hard, middle mountains streams, the species inhabiting sub-aerial environments, those preferring moderately high salinity conditions in the middle stretch of the river, and those tolerant to high salinity conditions and pollution conditions. Phytoplankton is poorly developed in the river, and it is restricted to the mouth zone and some other impounded areas. In one hard-water stream site a particular, high diverse algal assemblage has been observed, and its dynamics described. The diatom assemblages in the main stretch of the river Ter is also compared with some others developed in the river Llobregat: reservoirs in the Ter strikingly determinant in the assemblage distribution, while salt mines and pollution are correspondently very important in the Llobregat. At last, discontinuities in the diatom assemblages have been measured using the parametric distances of the scores of a PCA. From the spatial and temporal components that determine the diatom assemblages distribution, it is possible to know, in some stretches of the river, their population dynamics.

Les microalgues sont bien connues pour produire de nombreuses molécules bioactives qui sont de plus en plus utilisées dans les industries pharmaceutiques et agroalimentaires. Mon projet de thèse avait pour but de mettre en évidence des activités antimicrobiennes d’origine naturelle valorisables en cosmétique notamment en tant que conservateurs et antiacnéens. Des milieux de culture en phase stationnaire de croissance d’une collection de 113 microalgues cultivées au sein du laboratoire ont été prélevés. La présence d’activités antibactérienne et / ou antifongique a été évaluée sur différents microorganismes modèles. Ce criblage m’a permis d’isoler 5 microalgues sécrétant des molécules inhibant la croissance de bactéries appartenant aux genres Salmonella, Staphylococcus et Propionibacterium. La suite de mon travail a porté sur la microalgue référencée S555 qui montre une activité d’inhibiton totale de la croissance de 3 bactéries Gram + : S. aureus, S. epidermis et P. acnes, ces 2 dernières espèces étant impliquées dans l’acné. Cette microalgue a alors été mise en culture en pilote pré-industriel afin de confirmer ces inhibitions. Un élargissement du spectre d’action suggère que ces activités sont spécifiques des bactéries Gram positives. De plus, le(s) composé(s) actif(s) de S555 ne présente(nt) aucune cytotoxicité ou potentiel irritant sur des fibroblastes en culture, les rendant potentiellement utilisables en dermocosmétique. Enfin, un fractionnement du milieu de culture et de la biomasse de cette microalgue a été mis en oeuvre pour séparer le(s) composé(s) actif(s). Leur caractérisation est actuellement en cours. / Microalgae are well-known to produce many bioactive molecules which are used more and more in both pharmaceutical and agroalimentary companies. The aim of my PhD project was to discover antimicrobial activitiesof natural origin which may be used in cosmetic in particular as preservatives and antiacne. Culture media in stationary phase of growth of a 113 microalgae collection, cultivated in the laboratory, were harvested. The presence of antibacterial and / or antifungal activities was evaluated on different microorganisms. This screening allowed to isolate 5 microalgae secreting molecules inhibiting the growth of bacteria belonging to Salmonella, Staphylococcus and Propionibacterium genera. Then my work concerned the S555 microalgae which show a total inhibiton activity of the growth on 3 Gram + bacteria : S. aureus, S. epidermis and P. acnes, these 2 last species being involved in the acne disease. This microalgae was then cultivated in industrial condition in order to confirm these inhibitions. A widening of the action spectrum suggests that these activities are specific to Gram + bacteria. Moreover, the S555 active compound(s) present no cytotoxicity or irritability potential on fibroblasts in vitro,making them potentially usable in dermocosmetic. Lastly, a fractionation of the culture medium and biomass of S555 microalgae were performed to separate the active compound(s). Their characterization is currently in progress.

La photosynthèse consiste en la conversion photo-induite du dioxyde de carbone et de l'eau en matière organique et en dioxygène. Utilisée par les algues, les plantes ou certaines bactéries, la photosynthèse est pourtant intrinsèquement bridée puisque seulement 4 % de l'énergie lumineuse sont convertis en énergie chimique. Sous forte irradiation, ceci peut engendrer une dénaturation de l'appareil photosynthétique. Par ailleurs, dans le contexte environnemental actuel, cette limitation représente également une opportunité d'utiliser l'énergie non convertie sous forme d'énergie électrique. Le travail présenté dans ce manuscrit a donc pour but de créer une voie secondaire d'écoulement des électrons photosynthétiques excédentaires afin de réduire l'endommagement du système sous forte irradiation et de les transcrire sous la forme d'un photo-courant. C'est pourquoi un système impliquant une électrode collectrice de carbone et des médiateurs redox de type quinone a été envisagé. La capacité acceptrice de certaines quinones, connues pour être de bons accepteurs du Photosystème II, a été évaluée au moyen d'études de fluorescence. La facilité de restitution des électrons dérivés par les quinones réduites a été quant à elle étudiée par électrochimie. Au bilan, les meilleures quinones (DCBQ, PPBQ) permettent d'obtenir des photo-courants de l'ordre de quelques µA.cm-2. La corrélation entre données expérimentales et théorie a également permis de mieux cerner le mécanisme de dérivation des électrons photosynthétiques par les quinones exogènes mais aussi de mettre en évidence des effets d'empoisonnement et/ou de perte d'accepteur dans les membranes. / Photosynthesis can be views as the conversion of carbon dioxide and water into organic matter and dioxygen. Used by algae, plants or some bacteria, photosynthesis efficiency is limited because only 4% of light energy is converted into chemical energy. Under high light conditions, this can induce serious damages of the photosynthetic machinery. Besides, if considering the current environmental context, this limitation is an opportunity to use the part of not converted energy to generate some useable electricity. The aim of the work developed in this manuscript is thus to create an additional pathway for derivating the photosynthetic electrons flow. In this way, the system damages are expected to be reduced under hight light conditions as well as some photocurrent to be generated. This is why an experimental set-up involving carbon working electrode and some quinone type redox mediators has been developed. The quinone ability to accept some electrons from Photosystem II has been studied by the mean of fluorescence techniques. Their ability to be re-oxidised at the carbon electrode surface has been investigated by cyclic voltametry. As a conclusion, the best quinones (selected after the fluorescence investigations) are DCBQ and PPBQ and correspond to photocurrent values about several µA.cm-2. A correlation between experimental data and theoretical predictions helped us to best understand the photosynthetic electrons derivation pathway and to evidence concomitant phenomenon like poisoning and quinone partition effects.

La distribution et l'abondance de deux espèces d'algues vertes filamenteuses (Ulothrix flacca et Urospora penicilliformis) ont été étudiées le long d'un gradient d'émersion dans la zone intertidale de l'estuaire maritime du Saint-Laurent. Des régressions multiples ont été effectuées pour modéliser l'abondance de ces algues en fonction de la hauteur, de la pente, de l'orientation géographique, de l'abondance de l'autre espèce ainsi que du taux d'évaporation. Bien que les facteurs environnementaux varient selon le critère statistique utilisé, U. flacca apparaît moins tolérante à la dessiccation qu'U. penicilliformis puisqu'on la retrouve généralement dans des conditions où le stress d'émersion est réduit (e.g., plus bas sur la rive). Des transplantations réciproques ont montré qu'U. flacca adulte est apte à survivre en milieu plus aride mais qu'U. penicilliformis ne supporte pas la vie dans une zone plus longtemps immergée en raison de la compétition avec les diatomées. Cela est supporté par les résultats obtenus lors d'une expérience de perturbation du tapis d'U. flacca visant à réduire la compétition dans les zones inférieures. / The distribution and abundance of two species of co-occurring filamentous green algae (Ulothrix flacca and Urospora penicilliformis) were examined along a cross-shore intertidal gradient in the St. Lawrence maritime estuary. Multiple regressions were used to model the abundance of these algae with respect to tidal height, substratum slope, surface orientation, algae abundance, and evaporation rates. Although the environmental factor of importance varied according to the statistical criterion used, it appears that U. flacca is less tolerant to desiccation than U. penicilliformis as it was generally found in habitats where emersion stresses are reduced (e.g., lower on the shore). Reciprocal transplants demonstrated that adult stages of U. flacca are, however, able to survive in higher zones, but U. penicilliformis appears unable to thrive in the lower zone due to competition with diatoms, a result supported by experimental perturbation of the U.flacca mat to reduce competition in the lower zones.

Proliferation of cyanobacteria is a growing problem in lacustrine environment that results in rapid degradation of water quality. Moreover, certain cyanobacteria species produce harmful toxins. Phycocyanin (PC) is a photosynthetic pigment typical of cyanobacteria and affects the water color: it is therefore possible to study them using remote sensing. At least three algorithms to estimate PC concentration ([PC]) have been published, but their relative errors are important, especially for lower concentration. In this study, we are presenting the results of a new algorithm that uses the second order variability (anomalies) of water's reflectance spectrum to estimate [PC]. This method has never been used in lacustrine environment. The dataset used to develop and validate the algorithm was obtained between 2001 and 2005 in 57 different lakes and reservoirs of the Netherlands and Spain. The performance of the second order algorithm is equivalent or better than the three previously published algorithms. For the subset were [PC] > 32 mg m[superscript -3], the contribution of the second order term (R[superscript 2] =0.68 and RMSE=0.25) seems to improve considerably the first order algorithm (R[superscript 2] =0.50 and RMSE=0.35). The accuracy of the second order algorithm for [PC] > 32 mg m[superscript -3] is superior to the one calculated for the whole dataset (R[superscript 2] =0.69 and RMSE=0.44). The algorithm can also be adapted to the bands of satellite sensor MERIS for the study of cyanobacteria. The application of this algorithm to a MERIS image acquired the 29 August 2010 taken over the Missisquoi Bay (Quebec, Canada) demonstrates the potential of this new algorithm for a future cyanobacteria' monitoring system. Note that all the statistical results presented above are for the logarithm of [PC] and the units of the RMSE are log(mg/m[superscript 3]).

L'encrassement biologique des revêtements de façade constitue un problème esthétique et économique. Parmi les microorganismes impliqués, les algues sont les plus répandues. Ce travail avait pour but d'étudier expérimentalement l'influence des paramètres intrinsèques (porosité, rugosité et carbonatation) de mortiers à base de ciment sur leur bioréceptivité et de modéliser le développement du biofilm d'algues.Pour étudier l'effet de ces paramètres sur la biodétérioration des mortiers, un essai accéléré de laboratoire a été développé. Les travaux ont été réalisés avec l'algue verte Klebsormidium flaccidum fréquemment identifiée dans les prélèvements réalisés sur des façades colonisées. Les résultats montrent qu'une augmentation de rugosité et une diminution du pH de surface par carbonatation favorisent l'encrassement des mortiers par les algues.Un modèle inspiré de la loi d'Avrami a permis de modéliser le phénomène de colonisation par les algues. Deux processus interviennent dans le mécanisme de colonisation : l'accrochage (ou " germination ") et la croissance des algues. Les paramètres cinétiques représentant ces processus ont été déterminés et révèlent l'importance de la rugosité et de la carbonatation sur la constante de vitesse de " germination ".L'exposition d'échantillons en extérieur a été également réalisée. Les résultats obtenus permettent de retrouver partiellement le comportement des matériaux en laboratoire même si le démarrage de la colonisation semble être affecté par les conditions climatiques.