L’objectif de cette étude était de contribuer à une meilleure compréhension des poissons cartilagineux dans les eaux côtières libanaises du bassin oriental de la Méditerranée. Dans ce contexte, les différents aspects relatifs à la distribution, la diversité, la biologie et l’écologie de ces espèces ont été développés. Au total, 315 spécimens de poissons cartilagineux ont été échantillonnés appartenant à 25 espèces, dont 11 espèces de requins et 14 espèces de batoïdes. Aucune chimère n’a été enregistrée. Les données ont été collectées à partir (a) de captures expérimentales dans le cadre du projet "CIHEAM PESCA-Libano" et (b) d’observations périodiques des poissons dans les poissonneries et capturés par les pêcheurs. A partir des données de captures expérimentales, la distribution spatio-temporelle a été évaluée à travers lecalcul de ‘la capture par unité d'effort’. Cette dernière a été estimée à la fois à partir des données des scientifiques et commerciales, en prenant en considération le nombre total d’espèces. Différentes relations longueur-poids ont été établies pour 3 requins et 5 batoïdes, et cela pour les espèces présentant un nombre d’individus supérieur à 10. Finalement, la biologie et l’écologie de deux espèces commerciales bien exploitées dans les eaux côtières libanaises ont été présentées. / The aim of this study is to contribute to a better knowledge of cartilaginous fish in the Lebanese coastal waters, Eastern Mediterranean. Emphasis was placed on various aspects of the distribution, diversity, biology and ecology of these species. In this study, a total of 314 specimens of cartilaginous fish were sampled. These specimens constituted of 25 cartilaginousfish species, 11 shark species and 14 batoid species. No chimaeras were recorded. The data was collected from two sources: (a) an experimental survey in the framework of the CIHEAM PESCA-Libano project and (b) periodic observation of fisheries and catches of hired fishermen. Spatiotemporal distribution was evaluated using the Catch Per Unit Effort of the experimental survey data. Spatiotemporal diversity was also estimated taking into account the total number of species caught in the survey and fisheries/fishermen data. Length-weight relationships for three sharks and five batoids were also presented for species of the combined data sources having more than 10 individuals. Finally, the biology and ecology of two commercially significant and exploited species were also presented as a first step in their fishery management andconservation.

La répétitivité de l’Eastern Mediterranean Transient et le changement climatique affecte les écosystèmes marins du Levantin. La compréhension des réponses du zooplancton à ces variations est donc d’une importance majeure pour les services écosystèmiques. Ce travail est le premier à étudier la variabilité saisonnière et interannuelle et les spectres de taille du zooplancton en relation avec l’environnement au point B2 (N34º14.856 ; E35º36.067, Liban Nord). Dans ce contexte, une série temporelle unique de 14 ans a été effectuée avec un filet de 52 µm et analysée à l’aide d’un système d’imagerie semi-automatique, le Zooscan, pour détecter un changement dans le système pélagique. Les résultats ont montré que la biomasse maximale du zooplancton a été couplée au bloom phytoplanctonique printanier. Alors qu’une abondance maximale de petits organismes a été observée en été suggérant une période de recrutement des organismes. Suite à l’EMT-like en 2005, la salinité a augmenté dans la zone d’étude et tout le bassin. L’abondance et la biomasse du zooplancton ont augmenté subitement, lié à une augmentation probable de la production du phytoplancton cependant masquée par un possible contrôle de type "top down". L’enrichissement de la couche de surface en nutriments anthropiques a mené à des périodes ponctuels plus ou moins productives. La structure en taille du zooplancton a varié en fonction des facteurs hydrologiques. L’analyse des pentes a présenté une variabilité interannuelle liée aux abondances du zooplancton. Tandis que les formes ont montré une domination des individus de grandes tailles en hiver et au printemps. Cette mesure automatique peut être utilisée comme proxy de changement dans l’écosystème pélagique. / The occurring of the cyclic Eastern Mediterranean Transient and the climatic change have effects on the Levantine marine ecosystem. Understanding the response of zooplankton to such variations is of importance for ecosystem services. This thesis represents a pioneer study in enlightening the seasonality and the interannuality, as well as the spectra size of the zooplankton at a fix point B2 (N34º14.856; E35º36.067, North Lebanon). In this context, a 14 years unique time-series was conducted by a 52 µm mesh size net and analyzed with a powerful synthetic index, the Zooscan to monitor changes in the pelagic system. The results found that the maximum zooplankton biomass was coupled to the phytoplankton spring bloom, whereas abundances increased in the summer possibly due to the recruitment. Following the EMT-like in 2005, the salinity increased in the study area and the whole basin. Zooplankton abundance and biomass increased abruptly possibly related to the enhanced primary production which is hidden by the "top down" control by zooplankton. Moreover, the nutrients enrichment of anthropogenic origin at the sea surface characterized the site by more or less productive occasional periods. The zooplankton size structure has also changed along the period depending on the hydrological factors. The spectral slope analysis showed an interannual variability according to the abundances. While the spectra shape analysis displayed a domination of big size individuals during winter and spring seasons. This automatic measurement highlighted the efficiency of detecting changes in zooplankton that can be related to broader ecosystem perturbation.

Le but de cette thèse est de mieux connaître les effets des activités anthropiques sur l'état de conservation des habitats côtiers importants (forêts de Cystoseira et trottoirs à Vermets) dans une région peu connue de la Méditerranée : la côte Libanaise. Plusieurs approches sont appliquées pour la première fois le long de la côte Levantine, tel que l'indice CARLIT (cartographie des communautés benthiques du littoral rocheux), un outil conçu pour évaluer l’Etat Ecologique (EE) dans le cadre de la Directive des Eaux (DCE 2000/60/UE). La description générale du littoral Libanais, résumant les principales caractéristiques environnementales et les activités anthropiques influençant les communautés benthiques, a souligné que la côte Libanaise a été (et est actuellement) soumis à plusieurs pressions de plusieurs origines. L'application du CARLIT, basé sur les communautés de macroalgues a fourni des idées importantes sur l’EE actuel de la côte rocheuse Libanaise en relation avec les impacts humains et a permis d’établir une cartographie détaillée de la répartition et de l'abondance des communautés côtiers, en particulier des forêts de Cystoseira et de Sargassum). L'étude de certains trottoirs à Vermets Libanais a permis d’évaluer leur état actuel en fonction des différentes pressions humaines et confirmer qu’ils sont très affectés et que peu sont encore vivants. Dans une perspective future et avec la découverte de pétrole et du gaz dans les eaux Libanaises, les écosystèmes marins Libanais seront soumis à plusieurs nouveaux menaces ; les recherches de cette thèse présentent une base de référence de l’EE de ces écosystèmes, permettant de les conserver et suivre leur évolution. / The aim of this study was to provide further knowledge of the effects of anthropogenic disturbance on the conservation status of important shallow habitats (vermetid reefs, Cystoseira forests) in a relatively poorly known region of the Mediterranean Sea: the Lebanese coast. Multiple approaches were applied for the first time along the Levantine Sea, such as the CARLIT (CARtography of rocky-shore LITtoral communities) index, a tool conceived to quantify the Ecological Status (ES) in the framework of the Water Directive (WFD 2000/60/EU). A general description of the Lebanese coastline, summarizing the major environmental features and anthropogenic activities influencing benthic communities, highlighted that Lebanon has been (and is at present) subject to multiple stressors. The application of the CARLIT, based on macroalgal, gives important insights on the ES of Lebanese ecosystems in relation to human impacts and provides a detailed cartography on the distribution and abundance of shallow communities, and in particular Cystoseira and Sargassum forests. The survey of some Lebanese vermetid reefs allowed the evaluation of their current status according to different human pressures and highlighted that they are highly affected by human pressures and only few of them are still alive. In a view of the upcoming oil and gas discovery offshore Lebanon, Lebanese marine ecosystems are under multiple and massive threats; the data provided in the research performed provide a baseline of the distribution and conservation status of key habitats along Lebanese coasts, in order to follow their evolution and to have a management tool in case of catastrophic oil spills.

Ce projet de recherche porte sur l’étude de la contamination de la côte libanaise par les composés organiques (HAP, DDE) et par les éléments-trace métalliques (Hg, Pb principalement). Les travaux sur les compartiments sédimentaires et biologiques de la côte libanaise constituent deux parties aux problématiques et aux approches distinctes autour desquelles s’articule cette thèse. Dans la première partie, l’analyse d’une carotte sédimentaire datée prélevée sur le plateau continental du Sud du Liban a permis de reconstituer l’historique de contamination dans le bassin Levantin. Les analyses de contaminants dans les sédiments de la carotte C1 combinés à la datation aux 210Pb et 137Cs ont permis d’obtenir un enregistrement fiable des variations du dépôt de mercure, de plomb et de HAP sur le plateau continental libanais, dans le bassin Levantin. Bien que les concentrations et les flux soient relativement faibles, une augmentation en deux phases des concentrations est bien mise en évidence par le profil sédimentaire de C1. Le charbon est identifié comme source principale de Pb, de Hg et de HAP dans le bassin Levantin entre la moitié du 19ème siècle et la moitié du 20ème siècle. Les résultats des ratios isotopiques du Pb et des ratios diagnostiques de HAP appuient ce constat. Les archives sédimentaires dans la carotte C1 fournissent un signal du dépôt de contaminants à l’échelle globale probablement lié aux sources d’émissions atmosphériques en provenance d’Europe Centrale et de l’Est. Dans la seconde partie, une étude de la contamination par les HAP du littoral libanais est menée suite à la marée noire résultant du conflit armé israélo-libanais en 2006. Une approche de biomonitoring sur trois ans utilisant l’espèce de moules invasives Brachidontes variabilis a été développée. Les résultats indiquent une décroissance progressive des concentrations de HAP dans l’écosystème intertidal du littoral libanais. La contamination par les HAP du fioul en zone subtidale en 2007 est nettement plus faible. Cependant la signature des HAP dans les tissus de moules prélevées trois ans après la marée noire indique toujours la présence des composés du fioul de Jiyeh. La contamination est particulièrement persistante dans certaines zones fortement touchées par la nappe de fioul en 2006. Il apparaît que l’état initial pré-marée noire n’a pas été atteint, même trois ans après la marée noire de Jiyeh. L’examen détaillé de l’évolution spatiale et temporelle de la contamination par les HAP de l’environnement intertidal est présenté dans ce volet de notre étude. / This research project aims at the study of the contamination of the Lebanese coast by PAHs, DDE, Hg and Pb. The research work is divided into two distinct parts concerning two environmental compartments (sedimentary and biological) and it addresses different questions and approaches. In the first part, the study of a dated sediment core raised from the continental shelf in southern Lebanese coast allowed reconstructing the contamination history in the Levantine basin. The contaminants’ analysis as well as 210Pb and 137Cs datation allowed obtaining a reliable record of mercury, lead and PAHs sedimentary deposition in the Lebanese continental margin in the Levantine basin. Although concentrations and fluxes are relatively low, a two-phase increase of concentration is found using C1 core sedimentary profiles. Coal was identified as the main source of Pb, Hg and PAHs in the Levantine basin between the mid 19th and the mid 20th century. Ratios of Pb stable isotopes and PAH diagnostic ratios support this assumption. The studied sedimentary archives provide also information on the deposition of contaminants on a global scale possibly related to atmospheric emissions mainly from Central and Eastern Europe. In the second part of the thesis, the study of contamination by PAHs of the Lebanese coast was undertaken following an oil spill in the south of Lebanon, which occurred after the bombardment by the Israeli military of the electric power plant in Jiyeh in 2006. We have set-up a biomonitoring program with an invasive mussel specie Brachidontes variabilis over a three-year study. Results indicate a progressive decrease of PAH concentrations in the intertidal ecosystem of the Lebanese coast. Contamination of the subtidal zone in 2007 by Jiyeh fuel oil was significantly lower. However, Jiyeh fuel oil signature was still detectable in mussel tissues even three years after the oil spill. Contamination was found to be particularly persistent in some of the highly oiled sites. It appears that pre-spill state was still not reached even three years following the oil spill. Detailed investigation of spatio-temporal changes of intertidal mussels contamination by PAH is also presented in this part of the thesis.