L'analyse du contenu micropaléontologique et géochimique d'une carotte sédimentaire (48°20'N, 61°30'W, à 409 m de profondeur) prélevée dans le Chenal Laurentien du Golfe du St-Laurent a été effectuée dans le but de reconstruire les variations de productivité pélagique et de conditions benthiques au cours des derniers siècles. L'objectif de cette étude est de vérifier l'extension régionale de la tendance récente vers l'eutrophisation et l'hypoxie benthique récemment signalée dans l'Estuaire Maritime du St-Laurent. Les assemblages de dinokystes révèlent des conditions pélagiques relativement uniformes. Les données géochimiques (C organique, C/N) et isotopiques (δ¹³Corg, δ¹⁵N) suggèrent également des flux organiques uniformes durant les derniers siècles. Cependant, des changements significatifs sont enregistrés dans les assemblages de foraminifères benthiques. L'augmentation de l'abondance relative des espèces Cassidulina laevigata et Brizalina subaenariensis dans les 8 cm supérieurs de la carotte suggère que les eaux profondes ont subi une diminution des concentrations en oxygène dissous durant les ~65 à 45 dernières années. De plus, la diminution de l'abondance relative de Nonionellina labradorica simultanée à l'augmentation de Oridorsalis umbonatus suggère une diminution de l'influence des eaux du Courant du Labrador par rapport à celles des eaux de l'Atlantique Nord dans le Chenal Laurentien. Une diminution de ~0,4 ‰ de la composition isotopique (δ¹⁸O) des tests carbonatés du foraminifère benthique Bulimina exilis indique un réchauffement des eaux profondes de près de 1,4°C depuis environ un siècle. Ces résultats démontrent que le développement de l'hypoxie des eaux profondes est un phénomène régional à l'échelle de l'Estuaire et du Golfe du St-Laurent. Ils indiquent également que la cause de la diminution récente en oxygène dissous dans le Golfe du St-Laurent n'est pas principalement liée à une augmentation de productivité primaire, tel qu'en avait été l'hypothèse dans des études réalisées dans l'Estuaire du St-Laurent, mais plutôt à une augmentation de la température de la couche d'eau profonde. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hypoxie, Dinokystes, Foraminifères benthiques, Géochimie, Golfe du St-Laurent.

Les assemblages de foraminifères benthiques du dernier interglaciaire (stade isotopique 5e) de carottes de forage d'Orphan Knoll (50.l7°N, 45.64°W; 3563 m) et d'Eirik Ridge (58.21°N, 48.37°W; 3380 m) ont été analysés pour retracer les conditions environnementales du fond marin à environ 3400 m de profondeur dans le nord-ouest de l'Atlantique Nord et la Mer du Labrador. Cette étude inclut une étude systématique dans laquelle 96 espèces de foraminifères benthiques sont identifiées, décrites et illustrées. Des analyses de regroupement ont permis de définir des assemblages. Ceux-ci s'avèrent très différents aux deux sites étudiés malgré une bathymétrie semblable. À la base des deux séquences, un intervalle qui coïnciderait avec l'événement Heinrich 11 (H11) est marqué par des assemblages de foraminifères benthiques dominés par Uvigerina peregrina à Orphan Knoll et Stainforthia concava à Eirik Ridge. Ceux-ci suggèrent la présence de masses d'eau pauvres en oxygène dissous et un environnement d'eaux très froides. Pendant une grande partie du stade isotopique 5e, la dominance d'Epistominella exigua dans les assemblages du site d'Orphan Knoll suggère une saisonnalité de la productivité assez prononcée, mais des conditions sans doute peu différentes de celles de l'actuel dans le milieu profond. Au site d'Eirik Ridge, les assemblages du dernier interglaciaire sont dominés par P. bulloides ce qui correspond à un environnement sans analogue dans les milieux profonds et suggère un apport continu de matière organique associé à une faible saisonnalité. Les différences entre les conditions benthiques au site d'Orphan Knoll et celle d'Eirick Ridge se traduisent par des assemblages de foraminifères benthiques distincts et des compositions isotopiques de Fontbotia wuellerstorfi également différentes qui mettent en évidence le régionalisme des masses d'eaux profondes dans la Mer du Labrador et l'Atlantique du Nord-Ouest. Ces différences suggèrent que l'interglaciaire présent est très différent à celui de l'épisode isotopique 5e en ce qui concerne la circulation profonde. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Foraminifères, Paléoocéanographie, Paléoécologie, Mer du Labrador, Atlantique Nord.

Les sédiments des vasières intertidales, très riches en matière organique, présentent des abondances et des productions bactériennes très élevées. Par analogie avec le fonctionnement des systèmes pélagiques, il a été suggéré que les bactéries joueraient un rôle important dans les réseaux trophiques benthiques. Cependant, en raison des difficultés techniques, les études traitant de bactérivorie benthique sont peu nombreuses et produisent des résultats contradictoires. La mise au point d'une méthode utilisant des communautés bactériennes de culture enrichies en 15N comme traceur a permis de mesurer la bactérivorie d'organismes de la méiofaune et de la macrofaune. Les bactéries enrichies présentent des caractéristiques de taille, d'activité et de diversité relativement proches de celles des bactéries naturelles limitant ainsi les biais liés à une éventuelle sélectivité d'ingestion des bactérivores. Les vasières constituent des milieux dont les conditions environnementales varient très rapidement en fonction du cycle de marée. Ces variations sont susceptibles d'affecter les comportements d'ingestion de bactéries. L'influence de facteurs abiotiques (température, salinité et lumière) et biotiques (abondances algales et bactériennes) sur la bactérivorie du gastéropode Hydrobia ulvae, du foraminifère Ammonia tepida et d'un peuplement de nématodes de la vasière de Brouage (Baie de Marennes Oléron) a donc été estimé. À l'exception de A. tepida, les bactérivores sont peu affectés par les variations de facteurs abiotiques suggérant une aptitude à s'alimenter dans l'interface hypervariable air/sédiment où se forme le biofilm algal durant les exondations diurnes. Les algues ont été ingérées à un taux systématiquement plus élevé que les bactéries indiquant une importance moindre des bactéries dans la nutrition de ces organismes. Pour mesurer les variations de l'ingestion de bactéries au cours d'un cycle annuel, des expériences de broutage ont été conduites régulièrement in situ sur la vasière de Brouage. Pour les nématodes et A. tepida, la bactérivorie est négativement corrélée aux abondances d'algues du milieu ce qui indiquerait que les bactéries constituent une ressource alternative consommée lors de pénurie d'algues. Le broutage des bactérivores étudiés ne représente jamais plus de 6% de la production bactérienne. En conséquence, le broutage apparaît comme un devenir limité de la production bactérienne dans la vasière de Brouage.

Les hautes latitudes sont des zones particulièrement sensibles vls-a-vis des changements climatiques. En dépit de ses dimensions importantes à l'échelle de l'est du Canada, la baie d'Hudson est un bassin des hautes latitudes mal connu pour ce qui concerne les variations climatiques et hydrographiques à des échelles de temps séculaires ou millénaires. On a donc ainsi souhaité développer des séries chronologiques et biostratigraphiques afin d'évaluer les changements hydroclimatiques et de productivité au cours des derniers siècles dans la baie d'Hudson. Des analyses micropaléontologiques, géochimiques et isotopiques ont été réalisées sur deux carottes de sédiments marins situées dans le sud est de la baie d'Hudson (HU92028H-027) et le bassin de Foxe (MERICA-04-08). Des mesures de 210Pb indiquent une vitesse de sédimentation de 0,26 cm.an-1 dans la carotte du sud est de la baie d'Hudson et de 0,1 cm.an-1 dans celle du bassin de Foxe. Dans le sud est de la baie d'Hudson, les concentrations de palynomorphes et les assemblages de dinokystes évoquent une augmentation de la productivité primaire au cours du dernier siècle. La reconstitution des conditions hydrographiques de surface indique un optimum thermique à la fin du 19e siècle, début du 20e siècle. De plus, les assemblages de foraminifères benthiques et leur composition isotopique indiquent une augmentation de la salinité dès les années 1960, dans la couche d'eau de fond. Dans le bassin de Foxe, en revanche, les différents traceurs semblent indiquer des conditions stables tant en surface qu'en profondeur. Des analyses palynologiques ont été réalisées sur des sédiments de surface provenant de 55 stations échantillonnées lors de missions réalisées entre les années 1987 et 2005. Les échantillons de surface nous permettent d'évaluer les différences de la répartition spatiale des assemblages de dinokystes dans la baie d'Hudson, dans le détroit d'Hudson et dans le bassin de Foxe entre les années 1980 et 2000. L'abondance des palynomorphes dans les sédiments de surface varie entre 200 et 42 000 kystes.cm-3, les concentrations les plus élevées se situant dans la zone sud est de la baie d'Hudson où les flux de dinokystes semblent plus élevés dans les années 1980 que dans les années 2000. Les assemblages de dinokystes montrent une forte dominance des taxons hétérotrophes (Brigantedinium spp., lslandinium minutum, lslandinium? cezare et Selenopemphix quanta) associés à de faibles températures et à une durée saisonnière élevée de la couverture de glace de mer dans le bassin de Foxe et le détroit d'Hudson tandis que les taxons autotrophes (Operculodinium centrocarpum, Spiniferites elongatus, Spiniferites ramosus, Spiniferites spp., Impagidinium pallidum et Pentapharsodinium dalei) dominent dans le sud est de la baie et sont associés à des températures plus élevées et à une forte productivité. Le centre ouest de la baie se caractérise par des assemblages de dinokystes indiquant des conditions plus clémentes et une productivité plus élevée dans les années 1980 que dans les années 2000. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Baie d'Hudson, Palynologie, Dinokystes, Foraminifères benthiques.

De récentes études ont démontré que plus de 1300 km² du fond du chenal laurentien sont baignés par des eaux dont les concentrations d'oxygène dissous sont en deçà de 62.5 µM ou 2 mg/l, correspondant au seuil qui définit l'hypoxie. Une des causes possibles du développement de l'hypoxie serait l'eutrophisation des eaux de surface liée à l'augmentation de l'activité agricole et industrielle dans les Basses-Terres du Saint-Laurent. Les apports accrus en nitrates rendraient compte d'une productivité primaire et d'un flux de carbone organique croissant. La dégradation de cette matière organique exportée dans les eaux profondes pourrait contribuer à l'appauvrissement progressif de celles-ci en O₂ dissous. Dans ce contexte, nous avons analysé les sédiments de deux carottes récoltées le long du chenal laurentien entre Tadoussac et Les Méchins afin de retracer les variations de productivité depuis le dernier siècle et ainsi, de vérifier si ceux-ci révèlent des indices d'une eutrophisation. Les résultats obtenus (carotte boîte AH00-2220; 48°38,33'N, 68°37,82'W; 324m et CR02-23; 48°42.008'N/68°38.894'W; 345m) révèlent une augmentation récente (après 1960 AD) du δ¹³ Corg que nous interprétons comme une augmentation des apports de matière organique marine. De la même façon et sur le même intervalle de temps, la concentration des kystes de dinoflagellés augmente, tout comme leurs flux, ce qui pourrait refléter un accroissement de la productivité primaire. Nous notons aussi une tendance semblable dans la concentration et du flux de réseaux organiques de foraminifères qui reflète probablement un accroissement de la productivité benthique liée à l'augmentation du flux de matière organique aux sédiments. Les concentrations et les flux de tests de foraminifères benthiques sont caractérisés par la même tendance d'augmentation récente. Nous notons aussi l'apparition et l'augmentation progressive de la présence des taxons Brizalina subaneriensis et Bulimina exilis entre les années 1960 et 1970. Ces taxons se singularisent par leur forte tolérance aux faibles concentrations d'oxygène et aux flux de carbone élevés. Les résultats obtenus dans cette étude appuient l'hypothèse d'une augmentation des flux sédimentaires de matière organique marine associés à une augmentation de la productivité primaire dans cette partie de l'estuaire du St-Laurent. Cette augmentation de productivité pourrait bien être un facteur important dans la diminution récente des teneurs en oxygène dissous, il est donc important d'explorer plus en détail cette hypothèse afin de mieux connaître les mécanismes en cours dans l'estuaire du St-Laurent et leur relation avec l'hypoxie récente des eaux de fond. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hypoxie, Eutrophication, Foraminifères, Géochimie, Saint-Laurent.

La faune associée aux nodules polymétalliques demeure toujours méconnue même si les communautés associées à ce substrat dur sont répandues dans les grands fonds marins. L'exploitation des nodules, pour être rentable économiquement, devra être réalisée à grande échelle et par conséquent, produira un impact considérable sur la faune qui y est associée. Ce projet de mémoire porte sur l'analyse de la distribution spatiale de la faune associée aux nodules polymétalliques en fonction des facteurs environnementaux (courants près du fond, chimie de l'eau, substrat «nodule» et production primaire de surface) en milieu marin profond dans la zone Clarion-Clipperton située entre 7°N et 18°N de latitude et entre 157°W et 118°W de longitude. Trois échelles spatiales sont considérées pour cette étude: l'échelle régionale (latitude) représentant les deux zones explorées, soit la zone est située à 14°N, 130°W et la zone ouest située à 9°N, 150°W, l'échelle locale représentée par quatre types de faciès géologiques différents et la micro-échelle (le nodule). Afin d'analyser la distribution spatiale de la faune à l'échelle régionale et locale, la faune associée à 235 nodules, échantillonnés à l'aide d'un carottier USNEL ou du submersible français Nautile, a été examinée. Les nodules des faciès B et C échantillonnés à l'aide du submersible étaient plus gros que ceux récoltés avec le carottier. Néanmoins, ces différences de taille attribuées à la méthode d'échantillonnage sont très petites et ne contribuent pas à expliquer les différences de faune observées. 90 taxons associés à la surface des nodules ont été décrits: 73 protozoaires et 17 métazoaires. La faune recouvrait en moyenne 3% de la surface du nodule et ce, jusqu'à un maximum de 18%. La richesse des espèces augmentait avec la surface du nodule et ce, à l'échelle régionale et locale. Il n'y avait pas de relation entre le pourcentage de couverture et la surface estimée du nodule. Quelques différences statistiques entre les faciès ont été observées dans la distribution des espèces mais les faciès ne semblent expliquer qu'une petite portion de la variance totale. Enfin, la production primaire de surface est l'unique facteur environnemental considéré variable à l'échelle régionale, la zone est recevant un flux plus élevé de matière organique particulaire. Ceci pourrait contribuer à expliquer la plus grande richesse des espèces ainsi que le plus grand pourcentage de couverture par la faune observés dans la zone est. L'étude à la micro-échelle a montré que l'hétérogénéité des habitats, créée par les mamelons, ainsi que la texture de la surface des nodules pourraient influencer la distribution spatiale de la faune associée aux nodules. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Nodules polymétalliques, Faune associée aux nodules, Foraminifères agglutinants, Distribution spatiale, Facteurs environnementaux, Impacts environnementaux.

Le but de cette thèse est d'étudier l'influence des conditions trophiques en milieu océanique profond sur la composition isotopique de foraminifères benthiques vivants, afin d'améliorer leur utilisation en tant que proxies potentiels de paléoproductivité. Nous avons étudié trois zones de l'Atlantique Nord-Est : la Marge du Portugal (milieu oligotrophe), le Golfe de Gascogne (milieu méso-oligotrophe), et la zone à upwelling au large de Cap Blanc (Mauritanie, milieu eutrophe). Nous avons établi le rôle majeur du flux et de la qualité de la matière organique sur la densité, la répartition bathymétrique et le microhabitat des espèces de foraminifères. Les faunes superficielles réagissent aux apports de matière organique labile, alors que les faunes endopéliques profondes dépendent de matière organique plus réfractaire. Par ailleurs, nous avons mis en évidence l'existence d'un seuil critique de flux total de matière organique d'environ 2gC/m²/an en dessous duquel le développement de l'endofaune est impossible. L'étude de la composition isotopique de certaines espèces clés a révélé que l'écart en δ13C entre une espèce au microhabitat endopélique superficiel (e.g. Uvigerina peregrina) et une espèce au microhabitat endopélique profond (e.g. Globulimina spp.) permet de différencier un milieu eutrophe (δ13C<0.5%) d'un milieu oligotrophe (δ13C>0.5%). De plus, dans les zones oligotrophes, nous avons observé une diminution graduelle de ce delta δ13C en fonction du flux croissant de matière organique, témoignant de l'influence directe de ce dernier sur la composition des eaux interstitielles du sédiment.