Dans ce travail de thèse, nous avons effectué l'étude systématique, bio-écologique et chimique des ascidies dans les golfes de Tunis et de Hammamet et dans deux lagunes (Bizerte et El Bibane). Nous avons prélevé par plongée en scaphandre autonome, entre janvier 2006 et Janvier 2008, 70 espèces d'ascidies dont la majorité sont des espèces à affinités Atlantoméditerranéenne et parmi eux 6 espèces ont été signalées pour la première fois en Tunisie. Ces espèces présentent une variabilité spatiale et temporelle. L'analyse de correspondance entre les ascidies et les communautés étudiées a permis de mettre en relief une relation entre les communautés sous pressions environnementales et certaines espèces d'ascidies. Les ascidies présentent une corrélation entre les stratégies morphologiques, les différentes familles, la forme coloniale ou solitaire et le type de substrat. Ce dernier apparaît comme le facteur physique le plus important dans la distribution des ascidies. Ainsi, la majorité des espèces ont été récoltées dans l'herbier de Posidonie qui constitue le substrat idéale pour la fixation des ascidies. D'autre part, la profondeur intervient indirectement dans la variation spatio-temporelle des facteurs environnementaux, en effet elle joue un rôle important dans la distribution des stratégies d'adaptations des ascidies. La zone la plus riche en faune ascidiologique a été entre 6 et 18 m. Outre cette variabilité spatiale, les ascidies en Tunisie montrent une variabilité saisonnière qui se distingue par une richesse spécifique importante en faune ascidiologique pendant la saison estivale. Outre ces volets biologiques et écologiques, nous avons procédé à une étude chimique de deux espèces d'ascidies coloniales qui sont Cystodytes dellachiajei et Aplidium conicum. Cette étude a montré l'existence chez l'espèce Cystodytes dellachiajei de couleur violette de cinque alcaloïdes qui sont : la shermilamine B (SB), la désacetylshermilamine B (daSB), la kuanoniamine D (KD), la désacétylkuanoniamine D (daKD) et un nouveau composé : un isomère de l'ascididémine. Pour Aplidium conicum, l'analyse des chromatogrammes de deux couleurs beige et orangé révèle des profils chimiques différents. En effet, pour chaque chromotype étudié nous avons trouvé un profil spécifique qui est différent d'un site à l'autre.

Les rejets des eaux de ballast dans le port de Bizerte et les fermes conchylicoles installées au niveau de la lagune de Bizerte peuvent constituer des sources potentielles ayant un impact sur l’introduction des espèces de Dinoflagellés nuisibles, en particulier celles qui sont potentiellement toxiques telles que A. pacificum, A.pseudogonyaulax, A.minutum, A. affine et Polysphaeridium zoharyi, sans pour autant négliger le rôle des courants dans la distribution des kystes. L’étude du trafic maritime sur les 7 années précédant notre prospection a révélé que 14 % de la flotte qui accoste au port de Bizerte est en provenance de la voie maritime d’origine Pacifique. Afin d’identifier les espèces de Dinoflagellés produisant des kystes à l’origine des efflorescences potentiellement toxiques, un échantillonnage à grande échelle spatiale au niveau des sédiments superficiels a été effectué pour relever les densités des kystes en fonction des caractéristiques sédimentaires à savoir la teneur en eau, la matière organique, la granulométrie, l’abondance des formes végétatives ainsi que les facteurs environnementaux. Cette étude a permis l’identification de 48 morphotypes de kystes de Dinoflagellés, principalement dominés par Brigantidinium simplex, Votadinum spinosum, Alexandrium pacificum, Alexandrium pseudogonyaulax, et Lingulodinum machaerophorum. La densité des kystes a varié de 1276 à 20126 kystes g-1 sédiment sec. Des différences significatives portant sur la distribution des kystes ont été enregistrées, ce qui nous a permis de faire la distinction de deux zones dans la lagune de Bizerte. Un intérêt particulier a été porté au complexe Alexandrium tamarense dont fait partie l’espèce A. pacificum connue pour être à l’origine des efflorescences nuisibles (HABs). En outre, l’examen morphologique et le ribotypage des formes végétatives d’A. pacificum en provenance de cultures microalgales obtenues à partir de l’extraction, l’isolement des kystes de résistance en provenance du sédiment, et leur germination ont été réalisés pour l’obtention d’une culture cellulaire monospécifique ABZ1 qui se caractérise par un taux de croissance de µ= 0.33j-1 et un temps de génération T=2.1j. Le profil toxinique obtenu à partir d’un extrait de culture ABZ1, en phase exponentielle a révélé la présence de N-sulfocarbamoyl toxine C1 (9.82 pg toxin cell_1), la GTX6 (3.26 pg toxine cell_1) et la carbamoyl toxine Neo-STX (0.38 pg toxin cell_1), représentant 2,8% du total des toxines de cette souche. Une corrélation entre l’abondance des kystes d’Alexandrium pacificum et le pourcentage en eau ainsi que la matière organique a été relevée. Par ailleurs, la fraction sédimentaire <63µm s’est avérée potentiellement favorable à l’initiation des efflorescences du dinoflagellé Alexandrium pacificum au niveau de la lagune de Bizerte. Une différence significative dans le schéma de la distribution des kystes a été illustrée, mettant en évidence un zonage de la lagune avec une abondance plus importante au niveau des zones conchylicoles. / The ballast water discharges in Bizerte harbor and shellfish aquaculture farms in Bizerte lagoon can be potentials sources with an interest in the introduction of harmful species, especially those that are potentially toxic like A. pacificum, A. pseudogonyaulax, A.minutum, A.affine and Polysphaeridium zoharyi, without neglecting the role of currents in the distribution of cysts. The study of the vessel traffics for 7 years before our prospection in Bizerte harbour have showing that the percentage of vessels coming from the Pacific road is around 14%. In order to identify species of Dinoflagellates producing resting cysts incriminated on potentially toxic blooms, a high spatial resolution sampling of the surface sediment for the identification and counting of resistance cysts was carried out to estimate the cyst density based on sedimentary characteristics, water content, organic matter, granulometry, abundance of vegetative forms and environmental factors. This study allowed the identification of 48 morphotypes of dinoflagellate cysts, mainly dominated by Brigantidinium simplex, Votadinum spinosum, Alexandrium pacificum, Alexandrium pseudogonyaulax and Lingulodinum machaerophorum. The density of cysts ranged from 1276 to 20126 cysts g-1 dry sediment. Significant differences between cyst distributions were recorded, which enabled us to distinguish two areas in the Bizerte lagoon. Particular attention was given to the complex Alexandrium tamarense (HABs). In addition, morphological examination and ribotyping of vegetative cells obtained from microalgal cultures following extraction process, isolation of resistance cysts from sediment, and their germination led to the production of monospecific culture: ABZ1 characterized by a μ (growth rate) = 0.33 day-1 and a generation time T = 2.1 day. These reviews have confirmed the newly identified genus and species in the Mediterranean sea and mentioned specifically in the lagoon of Bizerte: Alexandrium pacificum. The toxin profile obtained from an extract of ABZ1 culture in exponential phase revealed the presence of N-sulfocarbamoyl toxin C1 (9.82 pg toxin Cell-1), the GTX6 (3.26 pg toxin Cell-1), carbamoyl and the Neo-STX toxin (0.38 pg cell toxin-1), representing 2.8% of total toxins of this strain.A correlation between the abundance of cysts of Alexandrium pacificum and water percentage well as organic matter was found. Moreover, sediment fraction <63μm proved potentially favorable to initiate Alexandrium pacificum blooms in Bizerte lagoon. A significant difference in the cyst distribution diagram was shown, highlighting a zoning of the lagoon with a greater abundance in shellfish farm areas.

L’objectif principal de ce travail était de réaliser une étude écotoxicologique du complexe lac Ichkeul-lagune de Bizerte. Un recensement des pesticides agricoles les plus utilisés dans le bassin versant agricole a été effectué afin de déterminer les pesticides les plus problématiques. Le recensement effectué auprès des agriculteurs, des revendeurs de produits phytosanitaires et le commissariat régional de développement agricole de Bizerte a permis d’identifier les molécules les plus utilisées au niveau des zones agricoles du bassin versant du complexe lac Ichkeul – lagune de Bizerte: l’iodosulfurone, le mésosulfurone, le 2,4D, le glyphosate et le fénoxaprop comme matières actives des herbicides ; le tébuconazole et l’époxiconazole comme fongicide et la deltaméthrine matières active des insecticides. Ensuite, les concentrations en pesticides, HAP et PCB ont été déterminées. Les résultats ont montré une contamination au niveau de certains sites du complexe. Les stations situées dans la lagune de Bizerte ont des teneurs en HAP dépassant les limites tolérées. Les concentrations en pesticides dépassent les normes au niveau de quelques sites du lac Ichkeul. Enfin, l’impact de ces polluants sur les communautés microbiennes et la densité de nématodes a été déterminé. La CCA combinant les résultats des analyses chimiques et les données T-RFLP des communautés bactériennes met en évidence que les communautés bactériennes du lac sont influencées parles pesticides alors que celles de la lagune sont influencées par les HAP. La répartition des T-RFs montre la présence de T-RFs spécifiques dans les sites contaminés : le T-RF 114 bp caractérise le site le plus contaminé en pesticide, les microorganismes associés à ce T-RF correspondent probablement à des microorganismes résistants aux pesticides et capables de les dégrader. La composition des communautés bactériennes a été déterminée par pyroséquençage 454 sur les sites les plus représentatifs : le moins contaminé du complexe, le plus contaminé en HAP, le plus contaminé en pesticides et un site présentant une contamination multiple HAP-Pesticides. L’impact de la présence des pesticides sur la densité des nématodes libres marins a été étudié. L'analyse taxinomique des données de pyroséquençage regroupe les séquences dans 44 embranchements différents. En général, Proteobacteria étaient l’embranchement le plus dominant avec une prédominance de Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria et deltaproteobacteria dans les sédiments. Les communautés bactériennes des quatre sites ont 211 OTU commun. Le lac Ichkeul a été caractérisé par 219 OTU spécifique et la lagune de Bizerte 235 OTU. Le Site 2, le plus contaminé en pesticides présente l’abondance la plus élevée en nématodes libres marins. / The main objective of this work was to conduct an ecotoxicological study of the complex Ichkeul Lake-Bizerta lagoon. A survey of the most used agricultural pesticides in the watershed of the complex was conducted to determine the most problematic compounds. The survey of pesticides use with farmers, dealers of pesticides and the Regional Commissioner for Agricultural Development Bizerte has helped to identify the most used pesticides in agricultural areas of the watershed of the complex Ichkeul Lake-Bizerta lagoon: iodosulfuron, the mesosulfurone, 2,4D, glyphosate and fenoxaprop as herbicides active materials, tebuconazol epoxiconazol as fungicide active materials and deltamethrin as insecticides. Then, the concentrations of pesticides, PAHs and PCBs were determined in the sediment of the complex. The results showed a contamination of some complex sites. Stations located in the lagoon of Bizerte have a level of PAH in excess of permissible limits. Pesticide concentrations exceed the standards at some sites from the Ichkeul Lake. Finally, the impact of these pollutants on microbial communities and nematode density was determined. CCA combines the results of chemical analyzes and T-RFLP data of bacterial communities shows that the bacterial communities of the lake are influenced by pesticides while those of the lagoon are influenced by PAHs. The distribution of T-RFs showed the presence of specific T-RFs in contaminated sites: the T-RF 114 bp characterizes the most contaminated site in pesticides, microorganisms associated with the T-RF are probably microorganisms resistant to pesticides and capable of degrading this pollutant. The composition of bacterial communities was determined by 454 pyrosequencing of the most representative sites: the least contaminated of the complex, the most contaminated by PAH, the most contaminated by pesticides and a site with multiple PAH-pesticides contamination. The impact of the presence of pesticides on the density of free living marine nematodes was studied. The taxonomic analysis of the pyrosequencing data grouped the sequences into 44 different phyla. In general, Proteobacteria were the most dominant phyla with predominance of Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria and Deltaproteobacteria within the sediments. Besides Proteobacteria, there are a number of sequences affiliated to the following major phyla detected in all four sites: Chloroflexi, Bacteroidetes, Nitrospirae, Planctomycetes, Actinobacteria, Gemmatimonadetes, Firmicutes, Cyanobacteria, Spirochaetes, Acidobacteria. The bacterial communities of the four sites shared 211 common OTUs. The Lake Ichkeul was characterized by 219 specific OTUs and the Bizerta lagoon by 235 OTUs. Site 2, the most contaminated by pesticides has the highest abundance of free living marine nematodes.

L’objectif de cette thèse est le diagnostic de l’état de santé de la lagune de Bizerte par une approche multi-marqueurs (chimique, biochimique et morphométrique) et multi-compartiments (sédiment et biote). Pour atteindre cet objectif, les modèles biologiques choisis sont la moule Mytilus galloprovincialis et le poisson gobie Zosterisessor ophiocephalus. Ces deux espèces sont largement répandues dans la lagune de Bizerte et la mer Méditerranée. Dans une première partie et afin d’estimer les niveaux de contamination de la lagune de Bizerte par les polluants organiques persistants (POPs), des analyses chimiques, granulométriques et minéralogiques (COT) de sédiments superficiels ont été réalisées. Par la suite la toxicité potentielle des sédiments a été évaluée par une batterie de bioessais. Dans une troisième partie la biodisponibilité et l’impact écotoxicologique des POPs étudiés ont été évalués par l’accumulation de ces contaminants au niveau des deux organismes indicateurs choisis et l’étude des réponses biologiques associées à travers quelques biomarqueurs tels que la catalase (CAT), l’acide thiobarbiturique (TBARS); l’Ethoxyrésorufine O-dééthylase (EROD); la glutathion-S-transférase (GST) et l'acétylcholinestérase (AChE). Les principaux résultats des analyses chimiques révèlent une contamination générale des sédiments et organismes étudiés par les POPs. Les niveaux de contamination sont fonction de l’espèce et de la station étudiée. La comparaison de nos valeurs avec les données de la littérature a montré que les niveaux de contamination de la lagune sont similaires ou légèrement inférieurs à ceux enregistrés dans des écosystèmes équivalents dans d’autres pays du monde. L’estimation de la toxicité des sédiments au moyen des valeurs guides sédimentaires (ERL, ERM, TEL et PEL) et trois tests biologiques (Microtox®, SOS-Chromotest® et test MELA) ont montré que les sédiments des stations du canal de Bizerte S1 et S3 représentent un danger accru pour les organismes aquatiques. Nos résultats ont montré que les biomarqueurs mesurés chez les deux espèces choisies sont des paramètres sensibles et inductibles permettant de qualifier l’état de santé des organismes et la qualité globale du milieu étudié. Les marqueurs morphométriques contrairement aux marqueurs biochimiques n’ont pas permis de discriminer les différents sites étudiés. Contrairement aux poissons, il a été démontré chez les moules que les facteurs abiotiques ont une influence sur les concentrations en POPs et les réponses des biomarqueurs.Au vu de l’ensemble de ces résultats, il apparaît que cette approche intégrative associant des mesures chimiques et écotoxicologiques représente un bon moyen pour évaluer la qualité de l’environnement notamment dans le cadre de programmes de biosurveillance. / The objective of this thesis was the diagnosis of the health status of the Bizerte lagoon using a multi-marker (chemical, biochemical and morphometric) and multi-compartment approach (sediment and biota). To achieve this objective, the selected biological models were the mussel Mytilus galloprovincialis and the goby fish Zosterisessor ophiocephalus. Both species are widespread in the Bizerte lagoon and the Mediterranean Sea. In a first part and in order to estimate the levels of contamination of the Bizerte lagoon, persistent organic pollutant (POPs), granulometric and mineralogical (TOC) analyses of surficial sediments were carried out. Afterwards, the potential toxicity of sediments was assessed by a battery of bioassays. In a the third part, bioavailability and ecotoxicological impact of POPs studied were assessed by bioaccumulation measurement in these two indicators species, and the study of biological responses associated through a battery of biomarkers such as catalase (CAT), thiobarbituric acid (TBARS); Ethoxyresorufin O-deethylase (EROD); glutathione-S-transferase (GST) and acetylcholinesterase (AChE). The main results of the chemical analyses show a general contamination of sediments and organisms studied by POPs. Contamination levels are dependent on the studied species and stations. Comparing our values with literature data, showed that the levels of contamination of the lagoon are similar or slightly lower than equivalent ecosystems in other parts of the world. Besides, the estimation of sediment toxicity, using sediment guideline values (ERL, ERM, TEL et PEL), as well as bioassays (Microtox®, SOS-Chromotest® and MELA test) showed that stations of canal of Bizerte S1 and S3 were associated with an increased hazard to aquatic organisms. Our results showed that biomarkers measured in both selected species are sensitive and inducible parameters, which allowed to characterize the health status of organisms and global quality of the studied environment. Biochemical but not morphometric markers allowed to discriminate the different studied sites according to chemical risk. Unlike fish, it has been demonstrated in mussels that abiotic factors influence the concentrations of POPs and biomarker responses.Obtained data suggest that integrative approach, combining chemical and ecotoxicological measurements, may represent a good way to asses the quality of the environment, particularly, in the context of biomonitoring programs.

La thèse cherche à comprendre les significations socio-spatiales des dynamiques conflictuelles relatives à l'environnement en territoire lagunaire pour apprécier ses effets en termes de gouvernance environnementale. L'analyse porte sur les raisons et la genèse des oppositions d'acteurs à l'œuvre autour de la lagune de Bizerte (Tunisie) et de l’étang de Berre (Marseille). Mettre l’accent sur les conflits représente un enjeu pour la mise en place d’une gestion intégrée des zones humides. Ce sujet a été travaillé par d’autres chercheurs, cependant, il reste d’un intérêt majeur, d’une part, parce qu’il renforce la connaissance en la matière, et d’autre part, parce que le territoire étudié est original. La recherche pose plus particulièrement la question des éventuelles incidences que les conflits peuvent avoir sur les organisations et les institutions en place. L’action publique est-elle renouvelée suite à l’émergence ou à la régulation des conflits ? Ces questionnements se réfèrent à des enjeux de sociétés, actuels et majeurs, sur un territoire en mutation extrêmement rapide : la lagune de Bizerte, sur la rive Sud de la Méditerranée, dans un pays où le régime est en pleine transition. Cette recherche ouvre des perspectives dans l'étude du potentiel d'émergence de la démarche participative et de l'intégration sociale de la question environnementale sur des territoires littoraux, urbains ou ruraux. / The dissertation seeks to recognize the socio-spatial meanings of dynamic conflicts related to the environment in the lagoon and to assess its effects in terms of environmental governance as well. The analysis concentrates on the reasons and the genesis of the actors’ oppositions at work around the lagoon of Bizerte (Tunisia) and the pond of Berre (Marseille). Putting the light on these conflicts represents an issue for the integrated wetland management. This topic has been tackled on by other researchers. However, it remains a major interest due to the knowledge and the originality of the territory. Particularly, the thesis raises the question of the potential impacts that conflicts can have on organizations and institutions in place. In fact, is it possible that public action will be renewed to follow the emergence or conflicts regulation? This question is tied to the challenges of the current and major companies and to an extreme rapidity of territory changing: Bizerte’s lagoon is situated on the southern shore of the Mediterranean and in a country where the regime is in continuous transition. This research covers the ground to study the potential emergence of the participative approach and the social integration of environmental issues in coastal, urban and rural territory.