Le diabète est caractérisé par une hyperglycémie chronique mais également par un stress oxydant et une inflammation chronique conduisant à des complications cardiovasculaires telles que l'athérosclérose. La curcumine est un polyphénol connu pour ses propriétés antioxydantes et antiinflammatoires. Elle est capable de neutraliser les radicaux libres et les médiateurs inflammatoires impliqués dans le développement des maladies métaboliques. De ce fait, la curcumine peut avoir une action préventive contre le diabète de type 2 et ses complications cardiovasculaires. Cependant la curcumine, comme de nombreux médicaments hydrophobes, est très peu absorbée dans l'organisme. De plus sa métabolisation et son élimination rapide de l'organisme limite ses effets thérapeutiques. Ainsi ce travail de thèse a consisté à mettre en place un système de vectorisation pour le transport de molécules hydrophobes comme la curcumine en utilisant les carraghénanes, des polysaccharides de macroalgues. Pour ce faire, les polysaccharides ont été tout d'abord extraits des macroalgues issues des Mascareignes en mettant en place et en optimisant un protocole d'éco-extraction. Ces polysaccharides ont ensuite été caractérisés par RMN puis fonctionnalisés pour former des micelles de taille nanométrique. Nos résultats montrent que ces nanovecteurs sont biodégradables, non toxiques et permettent d'améliorer l'introduction de la curcumine dans des cellules endothéliales humaines, ainsi que d'accroitre ses propriétés antiinflammatoires. Ces nanomicelles représentent donc potentiellement un moyen de transport prometteur de médicaments hydrophobes tels que la curcumine. / Diabetes is characterized by high blood glucose but also by an oxidative stress and a chronic inflammation which lead to cardiovascular complications like atherosclerosis. Curcumin is a polyphenol known for its antioxidant and anti-inflammatory properties. It can react against free radical and downregulate inflammatory factors involved in the development of metabolic diseases. Therefore, curcumin can prevent the occurrence of type 2 diabetes and its cardiovascular complications. However, as many others hydrophobic drugs, curcumin is poorly incorporated in the body. Furthermore, its rapid biotransformation and elimination from the body limit its therapeutic effects. This PhD work consisted in the development of a drug delivery device for hydrophobic drugs like curcumin using carrageenan which are polysaccharides from seaweeds. For this, polysaccharides were first extracted from seaweeds of the Mascareignes by implementing and optimizing an eco-extraction protocol. After their characterization by NMR, these polysaccharides were then functionalized to form nanometric micelles. Our results showed that these biodegradable nanomicelles were non-toxic and allowed the enhancement of curcumin uptake by human endothelial cells and its anti-inflammatory properties. They thus potentially represent a promising device for drug delivery such as curcumin.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Les macroalgues sont de nouveaux aliments en Occident et au Québec. Naturellement très abondantes dans les zones côtières québécoises, les macroalgues sont des aliments sains avec une composition nutritionnelle et bioactive favorable ainsi qu'une saveur distinctive. Cependant ces caractéristiques peuvent varier selon l'espèce, l'environnement de croissance ou les transformations alimentaires. Différentes études ont déjà été menées pour investiguer ces impacts, mais elles ne sont pas exhaustives et méritent d'être approfondies. De plus, pour que les macroalgues prennent une place d'aliment à part entière, elles doivent être étudiées de la ressource dans son milieu naturel à l'assiette et intégrer dans la démarche les producteurs de macroalgues, les professionnels de la gastronomie et les consommateurs. Ainsi, l'objectif de cette thèse était donc d'évaluer l'impact des paramètres environnementaux de croissance et des transformations alimentaires sur la qualité nutritionnelle, le potentiel bioactif et le profil aromatique de différentes macroalgues du Québec et de déterminer l'effet d'un atelier culinaire sur les compétences culinaires et le comportement de consommateurs québécois. Dans un premier temps, les espèces *Saccharina latissima* et *Palmaria palmata* du Québec ont été étudiées. Ainsi, la macroalgue *S. latissima* a été cultivée sur filière, récoltée au mois de mai et juin et séchée, blanchie par immersion, blanchie par la vapeur ou conservée congelée à titre de témoin. Les résultats ont montré que les macroalgues *S. latissima* récoltées en mai contenaient plus de protéines, de minéraux, d'iode, de fer et de caroténoïdes, tandis que celles récoltées en juin présentaient plus de glucides et un potentiel antioxydant des extraits peptidiques plus élevé. Les macroalgues *S. latissima* blanchies par immersion contenaient plus de protéines et de glucides, et ce traitement tout comme le blanchiment par la vapeur favorisait un lessivage massif des minéraux. Le séchage de cette macroalgue permettait de préserver sa qualité nutritionnelle et de présenter un potentiel antioxydant des extraits peptidiques plus élevé. La macroalgue *P. palmata* a d'abord été récoltée à l'état sauvage en juin et octobre et séchée. Des spécimens congelés ont servi de témoin négatif. La composition nutritionnelle de la macroalgue *P. palmata* était plus appréciable en juin qu'en octobre et son séchage (en juin) s'est avéré être le meilleur traitement pour préserver sa qualité. Des recherches ont également été menées sur la macroalgue *P. palmata* cultivée en bassin. Ces essais ont permis de suivre sa croissance sur plusieurs semaines et sa composition en fonction de différentes irradiances et taux d'enrichissements en azote appliqués. Les résultats ont révélé une tendance à une croissance plus accrue lors de l'augmentation de l'intensité lumineuse. Des fluctuations dans la composition de la macroalgue, notamment une augmentation de la synthèse des glucides en réponse à une irradiance plus intense, ainsi qu'une production accrue de protéines grâce à l'enrichissement en azote ont été observées. Dans un second temps, des participants ont été intégrés aux recherches. En collaboration avec les professionnels de la gastronomie, des analyses sensorielles rapides ont été menées sur les espèces *S. latissima*, *P. palmata* et *Ulva lactuca* du Québec réhydratées, blanchies par immersion et torréfiées. Le vocabulaire sensoriel généré a permis d'apprécier la diversité sensorielle des échantillons. Ainsi, la macroalgue *P. palmata* présentait un profil aromatique distinct des *S. latissima* et *U. lactuca*. La réhydratation et le blanchiment par immersion n'avaient pas d'impact significatif sur le profil sensoriel des espèces, alors que la torréfaction favorisait l'apparition d'arômes empyreumatiques chez toutes les espèces. Toujours avec l'entremise de participants, mais cette fois-ci en les mettant au centre de la recherche, des consommateurs québécois ont suivi un atelier culinaire sur les macroalgues. Leurs réponses à des questionnaires ainsi que la comparaison à un groupe témoin a permis de mettre en évidence les différents effets de cette intervention. Les résultats indiquent que l'atelier culinaire a significativement permis de renforcer les compétences culinaires des consommateurs et n'a pas eu d'effet négatif sur l'acceptation de macroalgues. Cependant, c'est l'exposition aux macroalgues qui semblait avoir majoritairement influencé leur introduction dans les habitudes alimentaires. En conclusion, l'approche globale adoptée dans cette thèse permet de mettre en avant les macroalgues et leur composition, de comprendre l'impact de leur environnement et des transformations alimentaires sur celles-ci, tout en intégrant l'avis des professionnels de la gastronomie et des consommateurs. Ce travail a permis la mise en place de recommandations, le tout dans le but de favoriser l'essor de ce produit alimentaire marin. / Macroalgae are a new food in the Western world and in Quebec. Naturally abundant in Quebec's coastal zones, macroalgae are a healthy food with a favorable nutritional and bioactive composition, and a distinctive flavor. However, these characteristics can vary according to species, growth environment or food processing. Some studies have already been carried out to investigate these impacts but are not exhaustive and further investigations are required. Furthermore, for macroalgae to become a full part food, they must be studied from the resource in its natural environment to the plate, involving macroalgae producers, culinary professionals, and consumers in the process. The aim of this thesis was therefore to assess the impact of environmental growth parameters and food processing on the nutritional quality, bioactive potential and aromatic profile of different Quebec macroalgae, and to determine the effect of a culinary workshop on the culinary skills and behavior of Quebec consumers. As a first step, the macroalgae *Saccharina latissima* and *Palmaria palmata* from Quebec were studied. Thus, the macroalga *S. latissima* was longline cultivated, harvested in May and June and dried, blanched, steamed or frozen as a control. Results showed that the macroalga *S. latissima* harvested in May contained more protein, minerals, iodine, iron and carotenoids, while those harvested in June had more carbohydrates and higher antioxidant potential of peptide extracts. Blanched macroalga *S. latissima* contained more protein and carbohydrates, but this treatment and steaming resulted in massive mineral leaching. Drying this macroalga preserved its nutritional quality and presented a higher antioxidant potential for peptide extracts. The macroalga *P. palmata* was first harvested from the wild in June and October and dried. Frozen specimens were used as the negative control. For the macroalga *P. palmata*, the nutritional composition was more appreciable in June than in October, and drying (in June) proved to be the best treatment for preserving the quality. Research was also carried out on the macroalga *P. palmata* cultivated in tanks. These trials monitored its growth over several weeks and its composition as a function of different irradiance and nitrogen enrichment rates were applied. The results showed a tendency for growth to increase with increasing light intensity. Fluctuations in macroalgal composition, including increased carbohydrate synthesis in response to higher irradiance, and increased protein production with nitrogen enrichment were also observed. As a second step, participants were integrated into the research. In collaboration with gastronomy professionals, rapid sensory analyses were carried out on rehydrated, blanched and roasted macroalgae *S. latissima*, *P. palmata* and *Ulva lactuca* from Quebec. The sensory vocabulary generated enabled to appreciate the sensory diversity of the samples. Thus, the macroalga *P. palmata* had a distinct aromatic profile compared to the macroalgae *S. latissima* and *U. lactuca*. Rehydration and blanching had no significant impact on the sensory profile of the species, while torrefaction favored the appearance of empyreumatic aromas in all species. Still working with participants, but this time putting them at the core of the research, Quebec consumers took part in a culinary workshop on macroalgae. Their responses to questionnaires and comparisons with a control group highlighted the different effects of this intervention. The results showed that the culinary workshop significantly enhanced consumers' culinary skills and had no negative effect on their acceptance of macroalgae. However, it was the exposure to macroalgae that seemed to have had the greatest influence on their introduction into dietary habits. In conclusion, the global approach adopted in this thesis highlights macroalgae and their composition, helps understand the influence of their environment and food processing on them, while considering the opinions of gastronomy professionals and consumers. This work has led to the establishment of recommendations, all with the aim of promoting the development of this marine food product.

Une étude des facteurs influençant la composition et la répartition spatiale des abondances algales dans les communautés récifales des Antilles françaises et plus spécifiquement de Guadeloupe a été réalisée. Le rôle joué par les oursins diadème est plus particulièrement étudié. Les principaux compartiments des communautés récifales et les facteurs d'influence susceptibles de jouer un rôle dans la régulation du compartiment algal ont été dimensionnés sur 22 stations des Antilles françaises. Pour cela plusieurs indicateurs ont été testés. Après une description de chaque compartiment biotique (algues, herbivores, prédateurs), une recherche des facteurs influençant les caractéristiques du compartiment algal a été menée à trois échelles spatiales, à l'aide d'analyses statistiques non paramétriques, notamment des analyses canoniques des redondances et des correspondances. Puis, une recherche des facteurs influençant la répartition des oursins diadème a été également menée. Si les deux guildes d'herbivores étudiées (poissons et oursins diadème) ont un impact significatif sur l'abondance de gazon algal, seuls les poissons herbivores ont la capacité d'exercer cette influence à l'échelle des récifs de Guadeloupe et cette influence ne s'étend pas aux autres catégories algales. Notamment les phéophycées. A l'échelle de l'ensemble des îles étudiées, les analyses effectuées n'ont pas permis de mettre en évidence l'influence des herbivores sur la régulation des abondances algales. Les oursins diadèmes sont en faible densité dans les iles antillaises étudiées. Plusieurs facteurs susceptibles de participer à leur répartition en taille et en abondance sont identifiés. / A study of factors influencing the composition and spatial distribution of algal abundance in the French Caribbean reef communities and more specifically in Guadeloupe was conducted. The role of diadema sea urchins was particularly studied. For that, 22 stations in the French Antilles were selected and several indicators tested. After a description of each biotic compartment (algae, herbivore, predators), a search for factors influencing the characteristics of the algal compartment was conducted at three spatial scale, using non-parametric statistical analyses, including canonical correspondence analyses (cca) and redundancy analyses (rda). Then a search for the factors influencing the distribution of diadema sea urchins was also conducted. If the two guilds of herbivores (diadema sea urchin and fish) have a significant impact on the abundance of algal turf, only herbivorous fish was found to have an influence in the reefs of Guadeloupe and that influence was not observed on other algal groups, including phaeophyceae. At the scale of all the islands, the analyses did not enable to show the influence of herbivores in the regulation of algal abundance. The density of sea urchins was found to be low in the studied sites. Several factors likely to influence their distribution in size and their abundance were identified.

L'algue brune Lobophora représente une composante benthique importante au sein des récifs coralliens tropicaux, et a à attirer dès le début des années 80 l'attention des écologistes marins en proliférant de façon remarquable au détriment des coraux. Les écologistes marins ne s’accordent toujours pas pour conclure si le changement de communauté au profit des macroalgues représente une conséquence ou une cause de la dégradation des coraux. Alors que Lobophora a fait l'objet d'observations contradictoires en termes de susceptibilité à l’herbivorie et des effets sur les coraux, les preuves suggèrent que sa prolifération dans les récifs coralliens est opportuniste et symptomatique de la dégradation des récifs. Taxonomiquement, Lobophora ne représentait que 11 espèces décrites au début de cette étude, et pratiquement toutes les espèces de Lobophora rapportées dans le monde avaient été assignées à L. variegata, décrite dans les Caraïbes. Cette étude vise à apporter un nouvel éclairage taxonomique et écologique sur ce taxon algal sujet de controverses écologiques. En utilisant une approche taxonomique basée sur l'ADN nous avons réévalué la diversité des espèces de ce genre en Nouvelle-Calédonie et au niveau mondial. Les résultats dévoilent une remarquable diversité, multipliant par 10 le nombre d’espèces jusque là reconnues. Nous avons testé si les différentes espèces de Lobophora étaient chimiquement différentes et si elles variaient (1) en toxicité envers différents coraux, et (2) en susceptibilité aux herbivores. Nous avons montré que le genre Lobophora était intrinsèquement capable de blanchir certains coraux, et nous avons isolé trois nouveaux alcools polyinsaturés C21 nommés lobophorenols A-C avec des propriétés de blanchissement. Néanmoins, les observations in situ en Nouvelle-Calédonie indiquent que, bien qu’elles soient potentiellement armées au plan chimique, les espèces de Lobophora n’induisent pas ou rarement le blanchissement de leurs hôtes coralliens, soulevant ainsi la question de l'emplacement de ces composants bioactifs dans l’algue et des facteurs environnementaux permettant leur libération supposée. Nous avons également montré que les herbivores consomment indistinctement les espèces de Lobophora. D’après ces résultats nous pouvons conclure que : (1) au sein de récifs en bonne santé, les coraux et les Lobophora maintiennent un statu quo résultant probablement d’une médiation chimique ; (2) la défense chimique ne dissuade apparemment pas le broutage des Lobophora par les principaux herbivores ; (3) il est probable que Lobophora échappe au broutage en se développant par exemple entre les branches des coraux. Le genre Lobophora représente un excellent modèle pour étudier le rôle de la spéciation écologique des algues au sein des récifs coralliens. Aussi, les études futures devront étudier le rôle des métabolites secondaires des Lobophora et enquêter sur les facteurs écologiques responsables de la diversification impressionnante de cette algue. / The brown alga Lobophora represents a notable benthic component in tropical coral reefs, and began drawing the attention of marine ecologists by achieving impressive blooms at the expense of corals since the early 80s. Marine ecologists are still debating whether or not macroalgal dominance represents a consequence or cause of coral degradation. While Lobophora has been the object of contradictory observations in terms of susceptibility to herbivory and effects on corals, evidence tends to suggest that episodes of reef take-over are opportunistic and symptomatic of reef degradation. From a taxonomic point of view, only 11 species of Lobophora were recognized at the beginning of this study, and virtually all species of Lobophora reported around the world had been assigned to L. variegata, originally described from the Caribbean. This study intends to shed new taxonomical and ecological insights on this algal taxon. Using a DNA-based taxonomical approach we reassessed the species diversity of this genus at a local scale in New Caledonia and subsequently on a global level. Results disclosed a remarkable global diversity, increasing our taxonomic knowledge of this genus by no less than 10 folds. From an ecological perspective, we tested if different species of Lobophora were differentially (1) capable of chemically damaging scleractinian corals, and (2) susceptible to herbivory. We showed that the genus Lobophora was inherently capable of bleaching certain coral species, and we isolated three new C21 polyunsaturated alcohols named lobophorenols A-C with bleaching properties. Nevertheless, in situ observations in New Caledonia indicated that although potentially chemically armed, Lobophora species did not or rarely bleached their coral hosts, thereby raising the issue of the location of these bioactive components and the environmental factors enabling their putative release by the alga. We also showed that herbivores indiscriminately consumed Lobophora species. From the results of allelopathic bioassays and grazing experiments we conclude that: (1) corals and Lobophora maintain a chemical-mediated status quo on healthy reefs; (2) chemical defense apparently does not deter grazing of Lobophora by prominent herbivores; (3) it is more likely that Lobophora avoids being grazed by escape strategies such as growing under the coral canopy. The genus Lobophora represents an excellent model to study the role of ecological speciation in macroalgae within coral reefs. Therefore, future studies should be targeted at investigating the role of Lobophora secondary metabolites and exploring the ecological factors responsible for the impressive diversification of this alga.

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.

L’entreprise SEPROSYS est une société spécialisée dans le développement de solutions d'extraction et de séparation de molécules. Au cours de l’année 2011, l’entreprise a développé un procédé innovant de séparation et de purification fractionnée de biomolécules issues de macroalgues marines. Ce travail de thèse a pour objectif de trouver des applications aux fractions extraites selon le procédé d’extraction et de purification de la société SEPROSYS, et en particulier la fraction des polysaccharides sulfatés, dans deux domaines distincts : en pharmaceutique pour leur activité anti-coagulante et en cosmétique pour leur activité anti-âge. La première partie de nos travaux se penche sur le potentiel des polysaccharides sulfatés de macroalgues comme anti-coagulants. Pour cela, des extraits aqueux de différentes macroalgues brunes, rouges et vertes ont été préparés et leur activité anti-coagulante a été mesurée. Les algues présentant le meilleur potentiel ont ensuite été traitées au moyen du procédé SEPROSYS® afin de purifier leurs polysaccharides sulfatés et d’étudier leur activité anti-coagulante. De plus, l’objectif de ce travail consiste également à mieux comprendre la relation structure-fonction de l'activité anticoagulante d'ulvanes. A cette fin, des ulvanes issus d’Ulva sp. de pureté élevée ont été produits par le procédé SEPROSYS®, soumis à des modifications chimique (hypersulfatation) et physique (dépolymérisation) et leur activité anticoagulante a été étudiée. La deuxième partie de nos travaux concerne l’évaluation du potentiel de ces macroalgues comme agents actifs utilisables en dermo-cosmétique, en particulier pour leur activité anti-âge. Dans ce but, différentes fractions de macroalgues brunes, rouges et vertes ont été testées sur des lignées cellulaires de fibroblastes dermiques humains et leur effet sur la production de collagène par ces fibroblastes a été étudié. Enfin, le potentiel d’ulvanes extraits d’Uva sp. par le procédé de l’entreprise SEPROSYS pour stimuler la biosynthèse de collagène et d’acide hyaluronique par ces mêmes fibroblastes a été déterminé. / SEPROSYS is a company specialized in the development of solutions for the extraction and separation of molecules. In 2011, the company has developed an innovative process of fractionated separation and purification of biomolecules from macroalgae. The purpose of this thesis work is to find applications for the purified fractions from the SEPROSYS® process and in particular the sulfated polysaccharides, for two distinct biological activities : as pharmaceutical for their anti-coagulant activity and as dermo-cosmetics for their anti-aging activity. The first part of our work focus on the potential of sulfated polysaccharides from macroalgae as anti-coagulant agents. To this end, aqueous extracts from brown, red and green macroalgae were prepared and their anti-coagulant activity was measured. The best macroalgae were then processed with the SEPROSYS procedure in order to purify the sulfated polysaccharides and study their activity. Furthermore, one of the objectives of this work was to acquire a better understanding of the structure/anti-coagulant function relationship of ulvans. Ulvans of high purity were extracted from Ulva sp. with the SEPROSYS® process, submitted to chemical (hypersulfatation) and physical (depolymerization) modifications and their anti-coagulant activity was measured. The second part of our work relates to the potential of the macroalgae as active agents to be used in dermo-cosmetics, and, in particular, for their anti-aging activity. Different brown, red and green macroalgae fractions were thus tested on normal human dermal fibroblasts cell lines and their effects on the collagen production were measured. Furthermore, the capacity of different molecular weight ulvans extracted from Ulva sp. to stimulate the collagen and hyaluronan biosynthesis was studied. To this end, we developed an efficient depolymerization procedure using ion exchange resins.

Cette thèse a pour objet l'étude des patrons de biodiversité et des processus qui la soustendent au sein d'un écosystème marin remarquable : les forêts de laminaires. L'originalité de ce travail a été de caractériser les variations spatio-temporelles de la biodiversité conjointement à deux niveaux de diversité intra et inter-spécifique. La diversité génétique des populations des deux espèces soeurs Laminaria digitata et Laminaria hyperborea, et la diversité spécifique des macroalgues vivant sous leur canopée ont été étudiées à l'échelle de la Bretagne, dans l'espace, à différents niveaux hiérarchiques (sur 500 km de côte), et dans le temps, à l'échelle des saisons et des deux dernières décennies. Les résultats obtenus révèlent que les populations de L. digitata, occupant la marge inférieure de l'intertidal, sont moins diverses et plus structurées que celles de l'espèce subtidale : L. hyperborea. De la même manière, les communautés algales en sous strate de L. digitata sont moins diverses et plus structurées que celles associées à L. hyperborea. Ces deux observations s'expliqueraient en partie par une dispersion plus importante en zone subtidale qu'en zone intertidale. Nos résultats démontrent qu'à l'échelle du littoral breton, il existe une mosaïque de conditions abiotiques avec des caractéristiques spatio-temporelles contrastées, et que cette variabilité permet d'expliquer certaines différences dans les patrons de diversité. Ainsi, les deux régions de la baie de Morlaix et de la mer d'Iroise forment " une poche d'eau froide " caractérisée par une faible amplitude des températures à la fois saisonnières et annuelles et apparaissent comme relativement peu impactées par le changement global par rapport aux autres régions étudiées. Les niveaux de diversité et de connectivité y sont forts aussi bien pour les mesures de diversités intra et inter-spécifiques et pour les deux espèces cibles. Inversement, la baie de St Malo, montre les niveaux de diversités et de connectivités génétique et spécifique les plus faibles aussi bien pour L. digitata que pour L. hyperborea alors que c'est la région étudiée qui révèle les plus fortes amplitudes saisonnières de températures des eaux de surface, cette variabilité s'accentuant nettement au cours des deux dernières décennies. Les patrons de diversités en Bretagne Sud, où les eaux sont les plus chaudes, diffèrent selon l'espèce cible (L. digitata s'y trouve en limite d'aire) et/ou le niveau de diversité considéré. En conclusion, nos résultats montrent qu'il existe une mosaïque d'environnements différents à une échelle spatiale (10 à 250 km) qui n'est souvent pas prise en compte dans les modèles de niches écologiques prédisant les changements de biodiversité. De plus, les corrélations entre les patrons spatiaux de diversité génétique et spécifique (SGDC) sont généralement positives, bien que leur force et leur significativité varient dans l'espace et/ou selon l'espèce cible considérée.

Une perte des forêts marines de grandes algues brunes a été observée dans les récentes décennies, causant un changement des écosystèmes et une réduction de la biodiversité. Dans le cadre du projet MMMPA, ce travail de thèse vise à répondre à certaines importantes questions liées à la conservation et à la restauration des forêts d'algues, au rôle des Aires Marines Protégées (AMPs) et les poissons herbivores. Les résultats des expériences sur le terrain ont montré que les poissons herbivores indigènes, probablement Salpa Sarpa (saupes), peuvent être les herbivores les plus efficace des ceintures intertidales de Cystoseira. En effet, les saupes affectent fortement la croissance, la biomasse et la reproduction des forêts naturelles et limitent le succès de la restauration sur des substrats artificiels. Le rôle des poissons herbivores a probablement été négligé dans la régulation des communautés macroalgales Méditerranéennes. Une revue de la littérature existante a montré une amélioration de l'intérêt scientifique (articles publiés) sur les espèces formant les forêts marines, au cours des dernières décennies. Cependant, la plupart de la recherche scientifique n’est pas en relation avec les AMPs, probablement parce que les forêts marines ne sont pas toujours considérées pendant la création des AMPs et dans les plans de gestion. Les études sur les forêts marines étant concentrée dans les pays développés, elles ne sont pas réparties de manière homogène dans le monde. / Loss of marine forests of large brown seaweeds has been observed in recent decades, causing a reduction of ecosystem biodiversity. In the framework of the MMMPA project, this PhD aimed to address some important topics related to the conservation and restoration of algal forests, the role of Marine Protected Areas (MPAs) and fish herbivory. Different approaches were used: macroalgae surveys, literature reviews, manipulative experiments, tank-based experiments and GIS habitat mapping. Results from field experiments showed that native herbivorous fish, likely Sarpa salpa (salemas), can be the most effective herbivore of intertidal Cystoseira belts both on natural and artificial substrates. Indeed, salemas strongly affected the growth, biomass and reproductive output of natural forests and limited restoration success on artificial substrates. Likely, the role of the herbivorous fish in structuring macroalgal communities has been overlooked in the Mediterranean Sea so far. A review of the existing literature showed that knowledge on marine forests forming species has improved in recent decades. However, most of the research is not in relation to MPAs, likely due to the fact that marine forests are not always included in MPAs planning and management plans. Studies on marine forests are not homogeneously distributed in the world, being concentrated in the developed countries. Interestingly, an increase of the scientific interest (published papers) was observed. Nowadays, marine forests are under continuous threats and especially sensitive to multiple impacts.