La palourde japonaise (Ruditapes philippinarum) a été introduite au début des années 1980 dans le bassin d’Arcachon à des fins aquacoles. Elle s’est rapidement répandue dans toute la zone intertidale de la lagune, créant actuellement le premier gisement français en terme de stock exploitable. Cependant, de récentes évaluations du stock ont démontré une structure en taille déséquilibrée avec un déficit en juvéniles et en adultes de taille supérieure à 38 mm. Ce constat alarmant a posé des questions sur le devenir des populations de palourdes japonaises dans le bassin d’Arcachon et a motivé la présente thèse. Cette étude vise à mieux comprendre la dynamique de population de cette espèce et certains facteurs contrôlant cette dynamique. Le but in fine était d’améliorer la gestion du stock exploitable de cette espèce dans la lagune grâce à un modèle, incrémenté des différents résultats obtenus lors de cette étude. Les paramètres de croissance K et L8 du modèle de Von Bertalanffy ont été déterminés d’une part par un suivi régulier des populations naturelles, et d’autre part par une expérience de marquage-recapture d’une durée de deux ans. Les résultats montrent une croissance lente avec un K homogène dans tout le bassin et un L8 variable suivant le site. Cette étude met aussi en évidence une mortalité naturelle normale mais une reproduction déficiente (indices de condition bas, mauvais recrutement). Parmi les facteurs pouvant expliquer cette dynamique, différents pathogènes ont été suivis durant deux ans : les trématodes digènes, la maladie de l’anneau brun, la perkinsose. De plus, une pathologie émergente (maladie du muscle marron, BMD) a été découverte. Seules la perkinsose et la BMD ont révélé de fortes prévalences et intensités. La perkinsose entraîne des effets mitigés sur la croissance tandis que la BMD entraîne une remontée des palourdes en surface puis leur mort. Les ressources trophiques sont également importantes pour expliquer la croissance et ont été étudiées ici grâce aux isotopes stables de l’azote et du carbone. Cette étude a révélé une hétérogénéité des sources trophiques au sein de la lagune et une alimentation dominée par du phytoplancton. La proportion de phytoplancton ingérée a été corrélée à L8. Les paramètres de croissance et de mortalité ont été ensuite intégrés dans un modèle de gestion qui nous a permis de voir que si rien n’était fait en terme de gestion, le stock de palourdes continuerait de se dégrader. Ce modèle nous a permis de simuler différentes situations de gestion et suite aux résultats obtenus, un certain nombre de mesures a ensuite été adopté par les organismes gestionnaires. / The Manila clam (Ruditapes philippinarum) was introduced into Arcachon Bay at the beginning of the 1980s for aquaculture purposes. It rapidly naturalized in all intertidal flats of the lagoon. Nowadays, Arcachon Bay ranks at the first French place in terms of exploitable stock. However, recent stock assessments have shown an unbalance size structure with a deficit in juvenile and adult clams (> 38 mm shell length). These alarming patterns asked many questions on the sustainability of Manila clam populations within Arcachon Bay and have motivated the present thesis. This study aimed to better understand the population dynamics of this species and also some factors controlling this dynamic. The final objective was to improve the Manila clam fishing management with a model raised with results of the study. Von Bertalanffy growth parameters (K and L8) were both determined by a field survey of populations and by a tagged-recapture experiment during two years. Growth appeared slow with a homogeneous K within the bay and different L8 according to the sites. This study also evidenced a normal natural mortality and an inefficient reproduction (low condition index, low recruitment). Among the factors that could explain these dynamics, different pathogens were monitored during two years: digenean trematodes, brown ring disease and perkinsosis. Moreover, an emergent pathology (brown muscle disease, BMD) has been discovered. Only perkinsosis and BMD revealed high prevalences and intensities. Perkinsosis induced mitigated effects on growth whereas BMD-infected clams rise to the surface of the sediment and died. Trophic sources were also important to explain growth and were studied with carbon and nitrogen stable isotopes. This study displayed a heterogeneous repartition of Manila clam trophic sources within the bay and a phytoplankton dominated diet. The proportion of ingested phytoplankton was correlated with L8. Growth and mortality parameters were integrated in a management model. If no new management measures were taken, the clam stock will continue to decrease. Different management situations have been simulated and new measures have been adopted by administrator organisms.

Les structures des communautés procaryotes (diversité β) ont été caractérisées au sein de deux compartiments du benthos en milieu littoral: les sédiments et les bivalves fouisseurs.Dans les sédiments de surface, les communautés bactériennes et archéennes ont été ciblées par ARISA (Automated Ribosomal Intergenic Spacer Analysis) et T-RFLP (Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism) sur le gène codant pour l’ARN 16S respectivement. Sur 29 sites des zones intertidale et subtidale du Bassin d’Arcachon, les communautés procaryotes présentaient des patrons de distribution spatiale corrélés à ceux de la macrofaune benthique mais représentaient une faible diversité cumulée par habitat. L’extension à des écosystèmes proches (Vasière Ouest Gironde, Estuaire de la Gironde) a mis en évidence une forte proportion d’OTU (Operational Taxonomic Unit) rares et une diminution de la similarité entre les communautés avec l’éloignement géographique des écosystèmes. Chez les bivalves, les communautés bactériennes ont été caractérisées successivement à l’échelle de l’individu, de l’organe isolé et de l’espèce. Le suivi d’une cohorte de coques n’a pas montré d’influence de la présence du parasite Bucephalus minimus sur la structure de ces communautés à l’échelle de l’individu. En revanche, prises à l’échelle de l’organe en comparant la coque à la palourde, les communautés bactériennes associées aux bivalves se sont différenciées en fonction des organes (e.g branchies, tube digestif, reste des tissus), de l’habitat et/ou de l’espèce. / The structures of prokaryotic communities (β diversity) were characterized in sediments and burrowing bivalves.In the sediments, the bacterial and archaeal communities were analyzed by ARISA (Automated Ribosomal Intergenic Spacer Analysis) and 16S RNA gene T-RFLP (Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism) respectively. In 29 subtidal and intertidal sites of the Arcachon Bay, the spatial patterns of prokaryotic and benthic macrofaunal communities were correlated whereas prokaryotic community species exhibited a low cumulated diversity per habitat. Extending to neighboring ecosystems (West-Gironde mud patch, Gironde estuary) revealed the occurrence of a high proportion of rare OTU (Operational Taxonomic Unit) and a decrease of community similarities with geographic distance among ecosystems.For the bivalves, the whole individual, the organ-scale and the species-scale were successively considered. A cockle cohort monitoring indicated no influence of the parasite Bucephalus minimus occurrence on bacterial community structure at the individual-scale. Comparing cockle and clam at the organ level demonstrated that bivalve associated bacterial communities could differ among organs (e.g. gills, digestive gut, others tissues), among habitats and/or between species.

La palourde japonaise, Ruditapes philippinarum, a été introduite en France en 1972 suite à une volonté de diversification de la production aquacole des bivalves. A la fin des années 1980, des épisodes de mortalité massive ont été observés dans les parcs vénéricoles du pays des Abers (Finistère, France). La mortalité massive des palourdes a été associée à la maladie de l’anneau brun (MAB), une vibriose dont l’agent étiologique est Vibrio tapetis. Le développement de la MAB en milieu naturel a été associé à la modulation de certains facteurs environnementaux tels que la température ou la présence de ressource trophique. Dans le cadre de ce travail et dans un premier temps, des infections expérimentales de palourdes avec différentes souches de V. tapetis ont été effectuées conjointement à une acclimatation des animaux à deux températures contrastées. L’augmentation de la température de 15 à 22 °C a été associée à de plus fortes activités enzymatiques de la superoxyde dismutase (SOD), impliquée dans le système antioxydant, et de la phénoloxydase (PO), impliquée dans le système immunitaire inné. L’augmentation de la température a également conduit à une diminution de la virulence de Vibrio tapetis. Ensemble, ces résultats permettent d’expliquer la baisse de la prévalence et de l’intensité de la MAB à 22 °C. Dans un second temps, des palourdes sexuellement matures nourries avec deux algues contrastées en termes de composition lipidique ont été infectées par V. tapetis. Si la qualité des microalgues n’a pas conduit à des différences de prévalence et d’intensité de la MAB, le statut de reproduction des animaux a eu une influence sur l’intensité de la maladie. Les réponses métaboliques de R. philippinarum exposée à V. tapetis n’ont pas été influencées par la qualité de la nourriture mais par le développement de la MAB. Ces réponses consistaient en une modulation de l’activité d’enzymes antioxydantes (SOD, catalase, glutathion peroxydase, glutathion réductase,glutathion-S-transférase) et d’enzymes reliées au système immunitaire inné (PO et oxyde nitrique synthase inductible) en fonction de la présence de signes cliniques de la MAB. Finalement, l’utilisation de ces indicateurs biochimiques pourrait permettre d’établir des critères de sélection d’individus résistants à la MAB. / The Manila clam, Ruditapes philippinarum, was introduced in France in 1972 following the willingness of bivalve aquaculture diversification. In the late 1980s, episodic mass mortality events were observed in ponds of the “Pays des Abers” region (Finistère, France). The massive mortality of clams was associated brown ring disease (BRD), a vibriosis which causative agent is Vibrio tapetis. BRD development in field has been associated with the modulation of environmental factors such as temperature or the presence of trophic resource. Firstly in the frame of the present work, experimental infections of clams with different strains of V. tapetis were performed together with animal acclimation at two contrasted temperatures. The increase of temperature from 15 to 22 ° C was associated with higher enzymatic activities of superoxide dismutase (SOD), involved in the antioxidant system, and the phenoloxidase (PO), involved in the innate immune system. Temperature increase also led to a decrease in virulence of V. tapetis. Together, these results might explain the decline in BRD prevalence and intensity observed at 22 ° C. Secondly, sexually mature clams fed with two microalgal diets contrasted in terms of lipid composition were infected with V. tapetis. Although microalgae quality did not lead to any difference in BRD prevalence and intensity, the reproductive status of clams influenced BRD intensity. Metabolic responses of R. philippinarum exposed to V. tapetis were not influenced by the food quality but mainly by BRD development. These responses consisted in a modulation of the activity of antioxidant enzymes (SOD, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione S-transferase) and enzymes related to innate immune system (PO and inducible nitric oxide synthase) according to the presence of BRD clinical signs. Finally, the use of these biochemical indicators could allow for new criteria for selection of BRD resistant clams.

La culture de la palourde japonaise, Ruditapes philippinarum, en Bretagne s'est estompée à partir des années 80 après l'apparition de la vibriose appelée Maladie de l'Anneau Brun (MAB). Cette maladie est causée par la présence de la bactérie Vibrio tapetis qui provoque un dépôt caractéristique de conchyoline sur le bord interne des valves des palourdes. Les animaux parviennent à réparer la coquille au niveau des dépôts de conchyoline par un phénomène de recalcification. Des géniteurs et des familles de palourdes ont été étudiés afin de différencier les individus les moins sensibles à cette maladie. Ainsi, ces études ont permis de discriminer deux familles montrant des caractères de défense immunitaires différents au niveau des paramètres hémocytaires et au niveau du développement de la MAB. De plus, il a été démontré que le V. tapetis induit une production de l'oxyde nitrique in vitro dans les hémocytes de la palourde japonaise. Enfin, les approches moléculaires ont permis de mettre en évidence l'expression spécifique de deux transcrits de gènes (carbonique anhydrase like et inhibiteur de sérine protéases (serpine)) dans le manteau en lien avec le développement de la MAB.

Depuis 1987, la palourde japonaise est sujette à une infection récurrente : la Maladie de l'Anneau Brun (MAB), provoquée par la bactérie Vibrio tapetis. Cette infection est caractérisée par la formation d'un anneau brun sur la face interne des valves et provoque souvent la mort de la palourde, suite à l'invasion de son système circulatoire par la bactérie. Cependant, quelques spécimens peuvent guérir de cette infection en sécrétant une nouvelle couche minéralisée qui recouvre l'anneau brun. Le but du travail de cette thèse est de comprendre et caractériser comment les palourdes japonaises sont capables de résister à la MAB, principalement en étudiant le mécanisme de réparation coquillière. Pour ce faire, des techniques comme la Microscopie Electronique à Balayage (MEB), la micro-spectrométrie confocale Raman, la microsonde WDS (Wave-length Dispersive Spectrometry), ainsi que des colorations cellulaires, la biochimie et la sérologie ont été utilisées. La couche de réparation est composée d'aragonite, de polyènes, de molécules luminescentes au Raman et de molécules sulfatées. La microstructure de la couche de réparation est souvent différente de celle de la couche interne saine et montre une grande variabilité. De plus, la matrice organique coquillière de la couche de réparation est quantitativement et qualitativement différente de celle de la couche interne saine et montre également une grande variabilité. Ces différences saines-réparées et ces variabilités pourraient être expliquées par une modification du régime sécrétoire des cellules calcifiantes du manteau, ainsi que par une mobilisation d'hémocytes préalablement chargés en sels insolubles de carbonate de calcium au niveau des sites de réparation coquillière.

El objetivo de esta tesis es avanzar en el conocimiento de la dinámica ecológica de la almeja fina nativa de Europa, Ruditapes decussatus, y la almeja japonesa introducida, Ruditapes philippinarum. Se estudian aspectos relevantes de la dinámica ecológica que requerían ser investigados, tales como la expansión de almeja japonesa, la interacción competitiva, la dispersión larvaria y reclutamiento o la estimación de la talla mínima de captura. A la vez se explora la idoneidad de una metodología de muestreo para la evaluación continua de estas poblaciones en estuarios de gran extensión. Para el desarrollo de estos estudios se realizaron muestreos y experimentos de las especies objetivo en el ámbito de estudio y se llevaron a cabo los análisis de laboratorio asociados a los mismos. Además, se desarrollaron y se aplicaron modelos ecológicos predictivos. Los resultados de la tesis proveen información y herramientas para apoyar los modelos de gestión del marisqueo de las especies estudiadas tanto, en general, para los estuarios donde están presentes y son explotadas como, en particular, para la Bahía de Santander. / The objective of the thesis is to advance in the understanding of ecological dynamics of the European native grooved carpet shell clam Ruditapes decussatus and the introduced Manila clam Ruditapes philippinarum. Ecologically relevant aspects requiring investigation, such as the expansion of the Manila clam, competitive interaction, larval dispersal and recruitment or suitable specific catch size have been investigated. Moreover, the suitability of a sampling methodology for the assessment of these clam populations in large estuaries have been evaluated. For this purpose, field surveys, laboratory procedures and field experiments have been conducted, together with the development and application of ecological predictive models. The results of this thesis provide information and tools to support the studied species fishery management models both in general, for the estuaries where these species dwell and exploited and, in particular, for the Bay of Santander.