Ce travail a porté sur l’étude de l’évolution des communautés zooplanctoniques à partir de séries temporelles de relevés effectués de 1995 à 2010 dans deux écosystèmes côtiers couplés, la Petite Rade de Toulon (PR) et Grande Rade de Toulon (GR) (Méditerranée Nord Occidentale, France) en relation avec les facteurs climatiques, les paramètres physiques et chimiques de l'eau et avec le phytoplancton. Le pas d’échantillonnage des relevés de zooplancton et du phytoplancton était d’un mois en moyenne. La maille du filet utilisé était de 90 µm, afin de cibler le mésozooplancton. La PR a différé de la GR dans son fonctionnement écologique, car elle est semi-fermée, mais aussi parce que l'activité anthropique y était beaucoup plus importante. Nos résultats ont montré que, de 1995 à 2010 dans les deux baies, l'abondance du zooplancton a sensiblement augmenté, surtout dans la PR. Il a été également établi, en utilisant différents outils statistiques, que la plus grande partie des espèces de zooplancton évolue de manière coordonnée chaque année, mais d’une manière différente d’une année à l’autre. C’est ce que nous avons appelé la signature annuelle, qui était très marquée dans la PR. Plusieurs paramètres environnementaux comme la température, l’oxygène, la salinité et l’ensoleillement, qui ont été simultanément enregistrés, expliquent cette signature annuelle. Il a été montré en effet qu’ils influencent très sensiblement la population de zooplancton, de manière instantanée ou avec un effet retardé. Les interactions responsables de cette évolution sont fort complexes, mais il a été aussi établi que ces facteurs sont plus forts lorsqu’ils agissaient de manière coordonnée. La répartition du zooplancton en groupes taxonomiques a montré que la diversité a augmenté jusqu’en 2005, puis a diminué légèrement, tout en restant à des niveaux plus élevés qu’en 1995. L’étude détaillée de la diversité, avec une classification des indices eux-mêmes, a fait l’objet du dernier chapitre. Enfin, nous émettons l’hypothèse que la diminution des stocks de poissons au cours des dernières décennies dans toute la région a entraîné une diminution des taux de prédation sur les communautés zooplanctoniques, ce qui peut expliquer l’augmentation de peuplements zooplanctoniques au cours de ces dernières années. Cet accroissement de l’abondance du zooplancton a pu entraîner à son tour une diminution de la biomasse du phytoplancton. Cette diminution a été parallèlement observée par notre équipe. Ceci suggère un système de contrôle top-down du réseau trophique. / This work focused the study of the evolution of zooplankton communities from time series of surveys conducted from 1995 to 2010 in two coastal coupled ecosystems, Little Bay (PR) and Large Bay (GR) of Toulon (North Western Mediterranean Sea, France) in relation to climatic factors, physical and chemical water parameters and phytoplankton. The samplings surveys of zooplankton, and indeed also of phytoplankton, were a month, on average. The net mesh size used was 90 µm to target Mesozooplankton. The PR differed from the GR in its ecological functioning, because it is semi-closed, but also because human activity is much more important. Our results showed that, from 1995 to 2010 in both bays, zooplankton abundance increased substantially, especially in the PR. It was also established, using statistical tools, that most zooplankton species evolved coordinated each year, but in a different way from one year to another. This is what we call the annual signature, which was more pronounced in the PR. Several environmental parameters such as temperature, oxygen, salinity and sunlight, which were simultaneously recorded, explained this annual signature. It was shown that they significantly influenced the population of zooplankton, instantly or with a delayed effect. Interactions responsible for this development are complex, but it was also established that these factors were stronger when they acted in a coordinated manner. Distribution of zooplankton taxonomic groups showed diversity increases until 2005 and then decreased slightly, while remaining at levels higher than in 1995. The detailed study of diversity, with a classification of the clues themselves was the subject of the last chapter. Finally, we hypothesize that the decline of fish stocks in recent decades throughout the region, resulting in lower rate of predation on zooplankton communities, may explain the increase of zooplankton communities in recent years. This increase in zooplankton abundance could in turn lead to a decrease in phytoplankton biomass. The decrease of phytoplankton was at the same time observed by our team. The latter hypothesis suggests a top-down control of the the food web

Ce travail a porté sur l'étude de l'évolution des communautés zooplanctoniques à partir de séries temporelles de relevés effectués de 1995 à 2010 dans deux écosystèmes côtiers couplés, la Petite Rade de Toulon (PR) et Grande Rade de Toulon (GR) (Méditerranée Nord Occidentale, France) en relation avec les facteurs climatiques, les paramètres physiques et chimiques de l'eau et avec le phytoplancton. Le pas d'échantillonnage des relevés de zooplancton et du phytoplancton était d'un mois en moyenne. La maille du filet utilisé était de 90 µm, afin de cibler le mésozooplancton. La PR a différé de la GR dans son fonctionnement écologique, car elle est semi-fermée, mais aussi parce que l'activité anthropique y était beaucoup plus importante. Nos résultats ont montré que, de 1995 à 2010 dans les deux baies, l'abondance du zooplancton a sensiblement augmenté, surtout dans la PR. Il a été également établi, en utilisant différents outils statistiques, que la plus grande partie des espèces de zooplancton évolue de manière coordonnée chaque année, mais d'une manière différente d'une année à l'autre. C'est ce que nous avons appelé la signature annuelle, qui était très marquée dans la PR. Plusieurs paramètres environnementaux comme la température, l'oxygène, la salinité et l'ensoleillement, qui ont été simultanément enregistrés, expliquent cette signature annuelle. Il a été montré en effet qu'ils influencent très sensiblement la population de zooplancton, de manière instantanée ou avec un effet retardé. Les interactions responsables de cette évolution sont fort complexes, mais il a été aussi établi que ces facteurs sont plus forts lorsqu'ils agissaient de manière coordonnée. La répartition du zooplancton en groupes taxonomiques a montré que la diversité a augmenté jusqu'en 2005, puis a diminué légèrement, tout en restant à des niveaux plus élevés qu'en 1995. L'étude détaillée de la diversité, avec une classification des indices eux-mêmes, a fait l'objet du dernier chapitre. Enfin, nous émettons l'hypothèse que la diminution des stocks de poissons au cours des dernières décennies dans toute la région a entraîné une diminution des taux de prédation sur les communautés zooplanctoniques, ce qui peut expliquer l'augmentation de peuplements zooplanctoniques au cours de ces dernières années. Cet accroissement de l'abondance du zooplancton a pu entraîner à son tour une diminution de la biomasse du phytoplancton. Cette diminution a été parallèlement observée par notre équipe. Ceci suggère un système de contrôle top-down du réseau trophique.

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.

Il s’agit de l’étude des successions écologiques du phytoplancton dans la lagune de Ghar El Melh au niveau de 5 stations pendant (i) un suivi bimensuel allant du janvier 2011 à janvier 2012 et (ii) un suivi saisonnier à partir du novembre 2012 à mars 2013. L’étude écologique a été consacrée au microphytoplancton en relation avec les facteurs abiotiques (température, salinité et nutriments) et biotiques (microalgues épiphytes, kystes des dinoflagellés, ultraplancton et ciliés). L’analyse hydrologique du milieu a montré une variation principalement saisonnière de la plupart des paramètres avec des valeurs élevées de la température et de la salinité en été et des concentrations exceptionnelles des nutriments en automne et en hiver. Le phytoplancton de la lagune de Ghar El Melh a été principalement dominé par les dinoflagellés et les diatomées avec une manifestation alarmante des espèces nuisibles atteignant plus que 70 % du peuplement. Ces proliférations ont été remarquées durant toute l’année avec une manifestation plus marquante dans les régions internes de la lagune ce qui est principalement tributaire à la température de l’eau, l’azote total, le nitrogène et l’orthophosphate. Une importante contribution des espèces épiphytes au phytoplancton a été signalée notamment celle du dinoflagellé toxique Prorocentrum lima. L’inventaire spécifique du phytoplancton dominé par l’espèce Prorocentrum micans (> 28 %) et d’autres espèces ne produisant pas de kyste a été en concordance avec les faibles valeurs enregistrées pour les kystes de dinoflagellés dans le sédiment où le maximum enregistré a été de l’ordre de 229 kystes g-1. Une part importante de l’ultraplancton a été représentée par le nanophytoplancton et les hétérotrophes procaryotes, dépassant largement les concentrations microphytoplanctoniques, ce qui est un indice de l’eutrophisation du milieu. Des corrélations hautement significatives ont été trouvées entre le microphytoplancton et les organismes microzooplanctoniques évoquant un probable rôle de ces derniers dans le contrôle des proliférations microalguales nuisibles. / We explored the distribution of the microphytoplankton community in relation to both abiotic (temperature, salinity and nutrients) and biotic factors (epiphytes microalgae, dinoflagellate cysts, ultraplankton and ciliates) in Ghar al Melh Lagoon at 5 stations during (i) a biweekly sampling from January 2011 to January 2012 and (ii) a seasonal sampling from november 2012 to march 2013. The results pointed out a seasonal variation of all parameters with high water temperature and salinity in summer and exceptional concentrations of nutrients in autumn and winter. Microphytoplankton was mainly dominated by dinoflagellates and diatoms with sequences of harmful species proliferation attaining more than 70 % of total phytoplankton. These sporadic proliferations occurred throughout the year with exacerbation in the inner parts of the lagoon mainly related to temperature and total nitrogen, nitrogen and orthophosphate. An important contribution of epiphytic species to phytoplankton abundance was recorded with especially the presence of the toxic dinoflagellate Prorocentrum lima. Microphytoplankton was dominated by Prorocentrum micans (> 28 %) and other non-cyst former species consistent with the low dinoflagellate cysts found at sediment surface (maximum = 229 cysts g-1 DS). Urtraplankton was chiefly represented by nanophytoplankton and heterotrophic prokaryotes, with low microphytoplanktonic abundance. This indicates that the lagoon is undergoing eutrophication. Significant correlations were reported between phytoplankton and microzooplankton suggesting a potential role of the former in controlling harmful microalgae proliferations.

Dans les dernières décennies, la plupart des pays du monde ont connu une pénurie d'eau et l’augmentation du taux de consommation. Aujourd'hui, tous les pays dans le monde essayent de trouver des alternatives pour remédier à cette pénurie. Une solution consiste en la réutilisation des eaux grises (GW) pour l'irrigation après traitement. Les GW correspondent aux eaux usées générée dans une maison à l'exception de l'eau des toilettes. Les risques associés à la réutilisation de ces eaux est la présence de microorganismes pathogènes qui peuvent infecter les humains, les animaux et les plantes. Dans cette thèse centrée sur l'étude de la survie des représentants d'agents pathogènes, comme E. coli, P. aeruginosa, et le bactériophage MS2 qui sont trouvés dans les eaux grises. Il a été étudié l’effet de quelques facteurs physico-chimiques tels que; température (6 ± 2,23 ± 2 et 42 ± 2 ° C), la salinité (1,75 and 3.5% de NaCl), de l'oxygène (aérobie et anaérobie), des éléments nutritifs (milieu riche et de milieux pauvres), la lumière avec la photocatalyse (lampes UV et visible) et filtre à sable lent (sable du désert égyptien et le sable piscine). Une combinaison de la température, la lumière du soleil et de haute photocatlysis sont principalement responsables de la baisse rapide des bactéries et du coliphage MS2. Le filtre à sable lent a une influence nettement moindre sur la survie des bactéries dans les eaux grises, mais il est efficace pour diminuer la turbidité et de la DCO. / In recent decades, most countries of the world have experienced a shortage of water and increase its rate of consumption. Today, every country in the world are interested in this problem by trying to find alternatives to address this shortage. One solution is reuse greywater (GW) for irrigation after treatment. GW is all water generated from Household except toilet water. The risks associated with the reuse of these waters are the presence of pathogens that can infect humans, animals and plants. In this thesis focused on studying treatment by slow sand filtration and the survival of representatives of pathogens, such as E. Coli, P. aeruginosa , E. Faecalis and Bacteriophage MS2 which could be found in the greywater. The study factors was a physico-chemicals factors such as; temperature (6±2,23±2,42±2°c), salinity (1.75 and 3.5% Nacl), oxygen (aerobic and anaerobic condition), nutrient ( rich media , 50%: 50% salt and poor media ), light with photocatalysis ( UV and Visible lights) and slow sand filter (Egyptian desert sand and swimming pool sand). A combination of high temperature, sunlight and photocatlysis are mainly responsible for the rapid decline of bacteria and MS2 coliphage. Slow sand filter have clearly less influence on the survival of bacteria in the greywater, but it effective to decline turbidity and COD for short times.

P. roqueforti est une moisissure connue comme contaminant des ensilages et des aliments, mais aussi utilisée comme ferment pour la production de fromages à pâte persillée. Cette espèce est également connue pour son potentiel de production de métabolites secondaires à impact positif, comme les arômes, mais aussi à impact négatif, tels que des mycotoxines (dont la roquefortine C -ROQC- et l’acide mycophénolique -MPA-). Dans la première partie de ce travail, l’occurrence de la ROQC, du MPA et de l’aflatoxine M1 (seule mycotoxine réglementée dans les produits laitiers), dans une collection de 86 fromages à pâte persillée de différentes variétés et origines géographiques (15 pays), a été réalisée. Il apparaît que, si l’aflatoxine est inférieure au seuil de détection (LOD) de la méthode, les concentrations en ROQC et MPA sont quant à elles très variables et qu’une co-occurrence de ces mycotoxines existe dans 51% des échantillons testés. Dans la seconde partie, la toxicité de ces mycotoxines sur modèles cellulaires intestinal ou monocytaires a été évaluée. L’étude de cytotoxicité en mono-exposition a permis d’établir des valeurs de référence (CI50); d’autre part, un effet synergique des deux mycotoxines aux plus fortes concentrations testées a été révélé sur la lignée cellulaire intestinale (Caco-2). L’implication du mécanisme apoptotique après une exposition précoce (3 et 6 heures) à la ROQC et/ou au MPA a aussi été mise en évidence sur le modèle THP-1 ainsi qu’une absence d’implication de l’apoptose après 24 heures de mono ou de co-exposition sur modèle intestinal Caco-2. Enfin, dans la troisième partie, une étude de facteurs biotique ou abiotiques pouvant potentiellement moduler la production de ROQC et de MPA a été réalisée. L’évaluation du potentiel mycotoxigénique de 96 souches de P. roqueforti a mis en évidence que le milieu cheese-agar (mimant la composition physico-chimique du fromage) était beaucoup moins favorable que le milieu YES pour la production des deux mycotoxines et une grande variabilité dans la capacité de production des souches a été observée. L’étude de l’influence des facteurs abiotiques a montré qu’une température de 12°C ou une concentration en NaCl de 8% ou encore une atmosphère contenant 5% d’O2 diminuait significativement la production de ROQC et de MPA indépendamment de la croissance, alors que les autres facteurs (pH et présence de précurseurs de la ROQC) n’avaient pas d’effet dans les conditions testées. / P. roqueforti is a mould associated with silage and food contamination but also used as a ripening culture for the production of blue-veined cheese. Moreover, this species is also known for its potential to produce secondary metabolites. These metabolites can have a positive impact (e.g. aromas) or a negative impact (e.g. mycotoxins, including roquefortine C -ROQC- and mycophenolic acid -MPA-). In the framework of this work, we first studied the occurrence of MPA, ROQC and aflatoxin M1 (the only regulated mycotoxin in dairy products) within an 86 blue-veined cheese collection (representing 15 countries). Aflatoxin contents were always below the method detection limit. For MPA and ROQC, concentrations were highly variable and a co-occurrence of both mycotoxins was observed in 51% of the tested samples. Then, the toxicity of the 2 mycotoxins was established on various cell models (intestinal and monocytic). Mono-exposure studies allowed IC50 determination. Moreover, a synergistic effect was observed on Caco-2 cells when MPA and ROQC were used for co-exposure at the highest tested concentrations. While an apoptotic mechanism was observed at early THP-1 exposure stages (3 and 6h), no apoptose occurred for Caco-2 cells after 24 h of mono or co-exposure. Finally, a study of the biotic and abiotic factors potentially modulating P. roqueforti MPA and ROQC production was performed. Mycotoxigenic potential evaluation of 96 de P. roqueforti strains highlighted that a cheese-agar medium (mimicking cheese physico-chemical composition) was less favourable than the synthetic YES medium for mycotoxin production. A large variability in terms of mycotoxin production was also observed among the tested strains. Besides, while a significant effect of the temperature (12°C) and NaCl (8%) and O2 (5%) concentrations was observed on ROQC and MPA production, no significant effect of pH and ROQC amino-acid precursor addition could be detected on the production of both mycotoxins.