Mémoire (M.Ress.Renouv.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1999. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Le zooplancton est un important fournisseur de composés bioréactifs pour les bactéries par l’excrétion. Cependant, l'interaction entre le zooplancton et la boucle microbienne est mal comprise. Sur la base d'une approche expérimentale, nous déterminons le rôle du zooplancton dans le recyclage de N et du P dans la région d'upwelling du chili et dans le pacifique sud tropical occidental (WTSP). Le DON est le principal produit d’excrétion dans des conditions automne/hiver, et l'ammonium et la DOP au printemps/été dans le centre-sud du chili. En automne/hiver, l'ammonium a été rapidement consomme par la communauté microbienne coïncida avec une augmentation des copies de transcription d'archaeal et bactéries ammonium oxydatrices, alors qu'une communauté microbienne différente, probablement hétérotrophique, a réagi a l’entrée d'azote par excrétion par des copépodes nourris avec une fraction de taille réduite. Au cours du printemps/ete, un changement dans la composition de la communaute bacterienne active a été associe a la réponse du phylum bactérien opportuniste Proteobacteria et Bacteroidetes. Dans le WTSP, les copépodes contribués d'ammonium, de DON et de DOP. L'excrétion de copépodes peut améliorer le processus de reminéralisation et moduler la composition de la communauté bactérienne active, caractérisée par des changements dans Alteromonadales et SAR11. Nous concluons que l'azote et le phosphore excrétés par copépodes peuvent être utilises directement par des communautés microbiennes, y compris des nitrifiants, fournissant de N reminéralisé pour soutenir la production nouvelle et régénérée dans l'océan supérieur des différents écosystèmes marins. / Zooplankton are important suppliers of bioreactive compounds for marine bacteria through fecal pellet production, sloppy feeding and excretion of dissolved compounds. However, the interaction between zooplankton metabolism and microbial loop is poorly understand. Based on experimental approach we determine the role of zooplankton in the recycling of N and P in the central/southern Chile and in western tropical south pacific (WTSP). DON was the main excretion product under autumn/winter conditions, and ammonium and DOP in spring/summer in central/southern Chile. in the autumn/winter ammonium was rapidly consumed by microbial community and this consumption coincided with increased archaea and bacteria ammonia-oxidizing amoA transcript copies in copepods fed with the larger-sized fraction, whereas a different microbial community, probably heterotrophic, reacted to the input by copepods fed with the smaller-sized fraction. During spring/summer a shift in the composition of active bacterial community was associated with the response of common-opportunistic seawater surface phyla, Proteobacteria and Bacteroidetes. In the WTSP, copepods contributed elevated levels of ammonium, DON and DOP. Copepod excretion can enhance the remineralization process and reshape the composition of the active bacterial community, characterized by shifts in Alteromonadales and SAR11. We concluded that N and P excreted by copepods can be used directly by microbial community, including nitrifying ones, providing significant remineralized N for sustaining new and regenerated production in the upper ocean of different marine ecosystems.

Au cours de cette étude, le cycle de vie de Paracartia grani, un copépode calanoïde appartenant à la famille des Acartiidae, a été déterminé dans la lagune de Thau. En effet, ce copépode aurait une implication dans le cycle de vie du parasite Marteilia refringens, affectant les productions de bivalves. Un suivi bimensuel de la communauté mésozooplanctonique effectué sur deux ans à une station fixe dans la lagune a permis de déterminer que P. grani est l'espèce d'Acartiidae dominante en été. Son cycle de vie se compose de deux phases : une phase pélagique d'avril à janvier, et une phase benthique de février à début avril durant laquelle l'espèce subsiste dans le sédiment sous la forme d'œufs de diapause. L'analyse de la structure de la population (spectre de taille, contribution des stades de développement et sexe ratio) a permis de déterminer que 9 générations se succédaient pendant l'année. L'étude de l'influence de 3 paramètres environnementaux (température, salinité et concentration en chlorophylle a) sur la dynamique de ponte de l'espèce a révélé que la production d'œufs de P. grani était principalement régie par la température et que l'augmentation rapide de celle-ci au printemps permettait de déclencher l'éclosion des œufs de diapause. Le second objectif de cette étude s'est attaché à décrire la dynamique du parasite M. refringens chez P. grani et les bivalves Mytilus galloprovincialis et Ruditapes decussatus dans la lagune de Thau. Des analyses en histologie et hybridation in situ ont permis de décrire les différentes formes du parasite chez ces 3 espèces. La recherche de M. refringens par PCR chez les copépodites de P. grani a révélé la présence d'ADN de parasite de juin à novembre, période à laquelle de nouvelles moules apparaissent infectées. Les expériences de mesure de l'efficacité de rétention des différents stades de développement de P. grani par la moule ont permis de montrer que tous les stades de développement peuvent être impliqués dans le cycle de vie de M. refringens, en particulier les œufs du copépode qui ont par ailleurs présentés des résultats positifs en PCR. Notre étude a ainsi permis de préciser les interactions entre copépode, parasite et moules mais n'a pas permis d'élucider complètement le cycle de Marteilia refringens. Des questions restent posées concernant notamment les voies de transmission du parasite du copépode vers les moules et concernant l'impact potentiel du parasite sur le copépode lui-même. / In this study, the life cycle of Paracartia grani, a calanoid copepod belonging to the Acartiidae family was determined in Thau lagoon. Indeed, the copepod involvement in the life cycle of the parasite Marteilia refringens affecting the bivalves production is suspected. Mesozooplanktonic community was monitored twice a month over two years at a fixed station in the lagoon. Sampling has identified P. grani as the acartiid dominant species in summer. From April to January, the copepod is found in the water column while from February to early April it remains in the sediment as diapausing eggs. The analysis of the population structure (size spectrum, contribution of developmental stages and sex ratio) has revealed that there are 9 generations per year. The study of the influence of three environmental parameters (temperature, salinity and chlorophyll a concentration) on the dynamic nesting species indicated that P. grani egg production was mainly governed by temperature and its rapid increase in spring could trigger the hatching of diapause eggs.The second objective of this study aimed to describe the dynamics of the parasite M. refringens in P. grani, and in the bivalves Mytilus galloprovincialis and Ruditapes decussatus in the Thau lagoon. Histological and in situ hybridization analysis allowed describing the different forms of the parasite in these three species. Research of M. refringens by PCR in P. grani copepodites revealed that the parasite DNA presence in the copepod from June to November, when new mussels appeared infected. Experiments to measure the retention efficiency of the different stages of development of P. grani by mussels have shown that all developmental stages could be involved in M. refringens life cycle, especially copepod eggs that have also shown positive results by PCR. Our study has allowed clarifying interaction between copepods, parasites and mussels but not elucidate completely M. refringens life cycle. Questions remain especially regarding way of transmission of parasite from copepods to mussels and the potential impact of the parasite on the copepod itself.

Les estuaires sont des systèmes hautement dynamiques où interagissent des processus biogéochimiques complexes qui influent sur le devenir de la matière organique et non organique. La confrontation des eaux fluviales et marines induit des changements rapides des principaux facteurs structurant la distribution des organismes vivants et gouvernant la spéciation de certains éléments traces entre phase particulaire et dissoute, ex : gradient de salinité, teneurs en matières en suspension (MES). Ce travail vise à étudier l’estuaire de la Charente, principal fleuve influançant le bassin de Marennes-Oléron (première zone ostreicole française) afin (i) de caractériser la structure de la communauté zooplanctonique en relation avec les paramètres environnementaux, (ii) le fonctionnement de la base du réseau trophique de l’estuaire (identification des sources de matière organique exploitée par les organismes zooplanctoniques et suprabenthiques) et (iii) d’établir un état de contamination par les métaux des compartiments biotiques. L’estuaire de la Charente se distingue par des concentrations en MES extrêmement élevées, présentant néanmoins une contribution importante de la matière organique (efflorescence phytoplanctonique printanière en zone mésohaline et production microphytobenthique). La zone de turbidité maximale semble correspondre à un écotone qui contrôle les flux de matière organique et la distribution des organismes. Le mélange physique des particules issues des systèmes dulcicoles et marins adjacents à l’estuaire avec cette forte charge de matériel resuspendu conduit à une homogénéisation des signatures isotopiques et métalliques particulaires en été et automne le long du gradient de salinité. Les quatre assemblages zooplanctoniques identifiés sont structurés spatialement par la salinité et la concentration en MES et temporellement par les variations de température et de débit fluvial. Malgré la dominance quantitative du matériel détritique au sein du pool de matière organique particulaire (MOP), il semble que les 5 taxons planctoniques ou suprabenthiques dominants étudiés (Eurytemora affinis, Acartia spp., Daphnia spp., Neomysis integer, Mesopodopsis slabberi) présentent une sélectivité importante vis-à-vis de sources primaires distinctes. Cette succession spatio-temporelle d’espèces sélectives conduit à une multiplication des flux trophiques et semble ainsi optimiser à l’échelle annuelle l’exploitation de la MOP disponible. Les concentrations en Cd, Cu, Hg, Pb, V et Zn ont par ailleurs été mesurées dans près de 40 taxons estuariens (zooplancton, benthos, poissons). Malgré des concentrations en métaux dissous et particulaires plus faibles que dans les grands estuaires européens subissant une pression anthropique importante (Seine, Gironde), les niveaux de contamination mesurés dans les différents compartiments biotiques semblent globalement équivalents. Les évènements brefs (crue hivernale, efflorescence phytoplanctonique printanière) altèrent toutefois fortement ce schéma général en modifiant les sources primaires de matière organique disponibles et les concentrations métalliques particulaires (Cd notamment). / Estuaries are highly dynamic systems where complex biogeochemical greatly affect the fate of organic and non-organic matter. The physical mixing of freshwater and saltwater leads to high variability in the main drivers controlling organisms distribution and trace metals partitioning between the particulate and dissolved phases: eg. salinity gradient, suspended particulate matter concentration (SPM). This work aims thus at studying the Charente estuary, which is the main river discharging into the Marennes-Oléron Bay (first oyster producing area in France) in order to (i) characterize the zooplankton community structure and relate it to the main environmental parameters, (ii) identify the main organic matter sources contributing to the functioning of the planktonic food web and (iii) to characterize contamination of the biological compartment of this estuary. Although being one of the most turbid estuaries in Europe, the Charente estuary displays quite high organic matter contribution, especially through a spring phytoplankton bloom in the mesohaline area and microphytobenthic production. The maximum turbidity zone (MTZ) displays some ecotonal characteristics, controlling both organic matter fluxes and organisms distribution. The physical mixing of terrestrially and marine derived particles within the high load of resuspended estuarine particles leads to quite homogeneous isotopic and metallic signatures in particles all along the salinity gradient during summer and autumn. Salinity and SPM concentration significantly controls the spatial distribution of the four zooplankton assemblages identified while temperature and river discharge controls their temporal variations. Despite the quantitative dominance of terrestrially derived detrital organic matter, the five dominant planktonic and suprabenthic taxa studied (Eurytemora affinis, Acartia spp., Daphnia spp., Neomysis integer, Mesopodopsis slabberi) display strong selectivity toward different organic matter sources. At the annual scale, the exploitation of the available stock of organic matter seems optimized by this spatio-temporal succession of selective species that leads to multiple trophic pathways. In addition, the concentrations of Cd, Cu, Hg, Pb, V and Zn were measured in nearly 40 estuarine taxa (zooplankton, benthos, fishes). Although particulate and dissolved metal concentrations were somewhat low as compared to those measured in highly impacted European estuaries (Seine, Gironde), the contamination levels recorded in these biotic compartments were of the same order of magnitude. Moreover, brief events such as high water levels and phytoplankton blooms greatly affect this overall pattern by modifying the available organic matter sources and particulate trace metals concentrations (especially Cd).

La répétitivité de l’Eastern Mediterranean Transient et le changement climatique affecte les écosystèmes marins du Levantin. La compréhension des réponses du zooplancton à ces variations est donc d’une importance majeure pour les services écosystèmiques. Ce travail est le premier à étudier la variabilité saisonnière et interannuelle et les spectres de taille du zooplancton en relation avec l’environnement au point B2 (N34º14.856 ; E35º36.067, Liban Nord). Dans ce contexte, une série temporelle unique de 14 ans a été effectuée avec un filet de 52 µm et analysée à l’aide d’un système d’imagerie semi-automatique, le Zooscan, pour détecter un changement dans le système pélagique. Les résultats ont montré que la biomasse maximale du zooplancton a été couplée au bloom phytoplanctonique printanier. Alors qu’une abondance maximale de petits organismes a été observée en été suggérant une période de recrutement des organismes. Suite à l’EMT-like en 2005, la salinité a augmenté dans la zone d’étude et tout le bassin. L’abondance et la biomasse du zooplancton ont augmenté subitement, lié à une augmentation probable de la production du phytoplancton cependant masquée par un possible contrôle de type "top down". L’enrichissement de la couche de surface en nutriments anthropiques a mené à des périodes ponctuels plus ou moins productives. La structure en taille du zooplancton a varié en fonction des facteurs hydrologiques. L’analyse des pentes a présenté une variabilité interannuelle liée aux abondances du zooplancton. Tandis que les formes ont montré une domination des individus de grandes tailles en hiver et au printemps. Cette mesure automatique peut être utilisée comme proxy de changement dans l’écosystème pélagique. / The occurring of the cyclic Eastern Mediterranean Transient and the climatic change have effects on the Levantine marine ecosystem. Understanding the response of zooplankton to such variations is of importance for ecosystem services. This thesis represents a pioneer study in enlightening the seasonality and the interannuality, as well as the spectra size of the zooplankton at a fix point B2 (N34º14.856; E35º36.067, North Lebanon). In this context, a 14 years unique time-series was conducted by a 52 µm mesh size net and analyzed with a powerful synthetic index, the Zooscan to monitor changes in the pelagic system. The results found that the maximum zooplankton biomass was coupled to the phytoplankton spring bloom, whereas abundances increased in the summer possibly due to the recruitment. Following the EMT-like in 2005, the salinity increased in the study area and the whole basin. Zooplankton abundance and biomass increased abruptly possibly related to the enhanced primary production which is hidden by the "top down" control by zooplankton. Moreover, the nutrients enrichment of anthropogenic origin at the sea surface characterized the site by more or less productive occasional periods. The zooplankton size structure has also changed along the period depending on the hydrological factors. The spectral slope analysis showed an interannual variability according to the abundances. While the spectra shape analysis displayed a domination of big size individuals during winter and spring seasons. This automatic measurement highlighted the efficiency of detecting changes in zooplankton that can be related to broader ecosystem perturbation.

Le zooplancton exerce un rôle primordial dans les transferts d’énergie à travers les réseaux trophiques océaniques et dans le cycle biogéochimique du carbone des écosystèmes marins. La communauté entière recycle du CO2 en consommant le carbone photosynthétiquement fixé en surface, et en le respirant ensuite. Des migrateurs verticaux transportent du carbone stocké et le respirent en profondeur, contribuant à son exportation de la zone épipélagique. En Arctique, ce flux actif respiratoire n’a pas été mesuré, malgré un potentiel élevé de transport du à la forte contribution du migrateur saisonnier Calanus hyperboreus à la biomasse zooplanctonique. Cette thèse exploite une série quasi-annuelle de profils de biomasse et de respiration zooplanctoniques pour : (1) quantifier ce processus en mer de Beaufort; (2) améliorer les connaissances sur les fluctuations saisonnières de la distribution verticale de sept copépodes arctiques clés; et (3) suivre le cycle biologique de C. hyperboreus. Ce grand herbivore constituait 45 % de la biomasse zooplanctonique et a effectué les migrations verticales les plus extensives. Son ascension saisonnière, de l’ordre de 200 m, et celles de moindre ampleur de C. glacialis et du petit omnivore Oithona similis, ont coïncidé avec les efflorescences d’algues de glace et phytoplanctoniques. Malgré une reproduction hivernale vigoureuse en profondeur, une débâcle hâtive de la banquise, et une production primaire élevée, un faible recrutement au stade copépodite a entrainé une stagnation de la croissance de la population de C. hyperboreus. Très abondant, l’omnivore Metridia longa, et Microcalanus pygmaeus, ont pu exercer dans leur habitat mésopélagique un contrôle sur cette population en interceptant les œufs de C. hyperboreus flottant vers la surface. Le cryophile Pseudocalanus spp. est resté en permanence dans la zone épipélagique froide, tandis que le mésopélagique Triconia borealis, possiblement un semi-parasite de C. hyperboreus, était associé avec dans la couche Atlantique plus chaude. La température a eu peu d’effet sur les déplacements verticaux des copépodes arctiques. Le grand zooplancton, dominé par les Calanus, était responsable de 89% du broutage zooplanctonique de la production primaire brute d’avril à juillet. Les transports de carbone au delà de 100 m et 200 m par ces Calanus étaient du même ordre de grandeur que les flux gravitationnels de carbone organique particulaire à ces profondeurs. Ces résultats soulignent l’importance d’inclure le transport actif dû aux migrateurs saisonniers du grand zooplancton dans les bilans de carbone de l’Océan Arctique. / Zooplankton play a pivotal role in the energy transfer through the oceanic food webs and in the biogeochemical carbon cycle within marine ecosystems. The entire community recycles CO2 by consuming photosynthetically fixed carbon and respiring it thereafter. Vertical migrants transport stored carbon and respire it at depth, thus, contributing to its export from the epipelagic zone. Active respiratory flux has not been measured in the Arctic despite the high potential for transport due to the strong contribution of the seasonal migrant Calanus hyperboreus to zooplankton biomass. This thesis exploits a quasi-annual time series of zooplankton biomass and respiration profiles to: (1) quantify this process in the Beaufort Sea; (2) improve our knowledge on the seasonal fluctuations of the vertical distribution of seven key arctic copepods; and (3) track the life cycle of Calanus hyperboreus. This large herbivore contributed 45% to the zooplankton biomass and performed the most extensive vertical migration. Its seasonal ascent, ranging about 200 m, and those of lesser magnitude of C. glacialis and the small omnivore Oithona similis, coincided with the ice algae and phytoplankton blooms. Despite vigorous winter reproduction at depth, a precocious ice break-up, and high spring-summer primary production, weak recruitment to copepodite stage caused C. hyperboreus population growth to stagnate. In their mesopelagic habitat, the highly abundant omnivore Metridia longa, and Microcalanus pygmaeus, could have exerted a control on this population by intercepting C. hyperboreus eggs floating toward the surface. The cryophilic Pseudocalanus spp. remained year-round in the cold epipelagic zone while the mesopelagic Triconia borealis, likely a semi-parasite of C. hyperboreus, was associated with it in the warmer Atlantic layer. Temperature had little effect on the vertical displacements of arctic copepods. The Calanus-dominated large zooplankton was responsible for 89% of zooplankton grazing on the April-July gross primary production. Carbon transport below 100 m and 200 m depth, mediated by the Calanus species, was of the same magnitude as the gravitational fluxes of particulate organic carbon to these depths. These results stress the importance of including active transport by large zooplankton migrants in carbon budgets of the Arctic Ocean.

Le réchauffement que subit présentement l’Arctique va affecter un vaste éventail de processus pélagiques, allant de la production phytoplanctonique au recrutement des poissons. Des pièges à particules déployés sur des mouillages océanographiques au-dessus du talus continental de la mer de Beaufort ont été utilisés pour évaluer les impacts des changements dans l’étendue du couvert de glace et dans la température de l’eau sur la phénologie des algues de glace, du phytoplancton et des copépodes herbivores du genre Calanus. L’abondance et la composition des algues et du zooplancton dans les pièges ont été analysées pour 5 des 6 cycles annuels entre 2009 et 2015 (excluant 2014). La température de l’eau, la concentration de glace et l’épaisseur de neige ont aussi été obtenues pour cette période. Pour 4 des 5 années étudiées, la migration verticale ascendante de Calanus glacialis précédait l’export de l’algue de glace Nitzschia frigida de 6 à 8 semaines, alors que la migration de Calanus hyperboreus et des nauplii de C. glacialis correspondait à l’export de l’ensemble des diatomées. Une situation de « mismatch » entre les producteurs primaires et secondaires fut observée en 2013 alors que l’export des algues de glace fut retardé par une fonte tardive de la neige et de la glace provoquant une diminution de l’abondance de nauplii cet été tandis qu’une température plus chaude combinée à une production algale automnale ont perturbés la migration de C. hyperboreus, entraînant une émergence des nauplii en hiver en surface. Comme les algues de glace et le phytoplancton sont des sources de nourriture essentielles pour les copépodes du genre Calanus, une situation de « mismatch » aura des conséquences négatives sur le recrutement de ces espèces, mais aussi sur le transfert d’énergie vers les échelons trophiques supérieurs. Des évènements semblables pourraient potentiellement devenir plus courant dû au réchauffement important que subit l’Arctique. / The unprecedented pace of warming of the Arctic Ocean affect a wide range of pelagic processes, from microalgal production to fish recruitment. Sediment traps deployed on oceanographic moorings at the Beaufort Sea shelf break were used to investigate the impact of changes in ice cover and water temperature on the phenology of ice algae, phytoplankton and herbivorous copepods from the Calanus genus. Water temperature, salinity, microalgal fluxes and composition, and zooplankton abundance and composition in the traps were monitored over 5 of the 6 annual cycles from September 2009 to September 2015 (no data in 2014). Satellite-derived sea ice concentration and modeled snow depth were also retrieved for the same period. For 4 of the 5 years monitored, the upward migration of Calanus hyperboreus along with nauplii abundance were synchronized with peaks in diatoms export while the migration of Calanus glacialis preceded the peak in export of the ice algae Nitzschia frigida by 6 to 8 weeks. A disruption of these patterns was observed in 2013 as a mismatch between primary and secondary producers was observed. First, unusual warm water temperatures and significant diatom flux from October to December 2012 led to a shoaling of C. hyperboreus females winter vertical distribution and, thus, important egg spawning above 100 m with numerous nauplii swimming into the trap in March-April. Second, the late snow and ice melt in summer 2013 delayed the ice algae export, resulting in a mismatch with C. glacialis and N. frigida. As ice algae and phytoplankton are essential food source for the reproduction and development of Calanus copepods, a mismatch likely had negative impact on their recruitment and on the subsequent transfer of energy to carnivorous copepods, fish, and seabirds. Such mismatch events between phytoplankton and zooplankton will potentially occur more often owing to the rapidly changing environmental conditions in the Arctic Ocean.

Le changement climatique est incontestable et affecte les océans. L'observation à long terme d'indicateurs comme le plancton peut permettre l'étude de ces changements. Le suivi du plancton dans les eaux côtières d'Europe représente une source de données importante actuellement sous-exploitée et sur laquelle cette étude est basée. Des outils analytiques ont d'abord été conçus pour résoudre des divergences taxonomiques entre les données et pour réaliser l'analyse temporelle. L'étude du plancton à L4 de 1998 à 2007 révèle de profonds changements dans la composition phytoplanctonique des blooms de printemps et d'automne, et des variations à long terme dans l'abondance des taxa dominants du zooplancton. Le phytoplancton gouverne la succession saisonnière des larves méroplanctoniques. Les changements de température de surface et de vent contrôlent les variations temporelles des communautés planctoniques. Les variations spatio-temporelles du zooplancton ont été comparées à 4 sites de 1998 à 2007 : Ston (Mer du Nord), L4 (Manche), MC (Mer Tyrrhénienne ), et C1 (Mer Adriatique). La structure des communautés est globalement stable, la saisonnalité étant la principale source de variabilité à long terme. La chlorophylle a et le vent expliquent les variations de la communauté zooplanctonique à Ston et L4 alors que c'est la température à MC et C1. Cette étude confirme l'extrême adaptabilité des communautés zooplanctoniques à un environnement variable. Elle souligne l'importance de facteurs tels que taxonomie et échelle temporelle pour l'analyse de séries, et la nécessité de maintenir les séries à long terme pour le suivi de futurs changements dans le contexte du changement climatique. / Climate change is unequivocal and dramatic changes are under way in the world's oceans. Long-term observations of indicators such as plankton can provide a better understanding of these changes. Considerable efforts have been made to monitor plankton in European coastal waters and have produced a large amount of datasets yet to be fully exploited. Analytic tools were first developed to solve taxonomic discrepancies in datasets and for temporal analyses. Time series analysis of plankton at L4 from 1988 to 2007 reveals profound changes in the composition of the spring and autumn phytoplankton blooms, and long-term variations in abundance of the dominant zooplankton taxa. Phytoplankton is driving the seasonal succession of meroplanktonic larvae. Changes in sea surface temperature and wind conditions control temporal patterns of plankton communities. Spatio-temporal patterns of zooplankton are compared at 4 sites: Ston (northern North Sea), L4 (wes tern English Channel), MC (Tyrrhenian Sea), and C1 (Adriatic Sea) from 1998 to 2007. The communities structure is on average stable and seasonal variations are the main source of long-term variability. Chlorophyll a and wind are responsible for the community patterns observed at Ston and L4 whereas temperature is the main driver at MC and C1. This study supports evidences of the extreme flexibility of zooplankton communities in adjusting to a variable environment. We highlighted the importance of factors such as taxonomy and temporal scale on time series analysis, and the necessity of maintaining long-term series to monitor future changes in the context of climate change.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Depuis sa première signalisation en 2005, le cténophore Mnemiopsis leidyi a été régulièrement observé dans l'Étang de Berre et a profité d'un écosystème planctonique perturbé. En effet, la régulation des apports en eau douce provenant de la centrale hydroélectrique EDF de Saint-Chamas (2006) a entraîné une augmentation de la salinité moyenne de la lagune, ainsi qu'une diversification et une « marinisation » des communautés planctoniques de la lagune. Leurs caractéristiques et la dynamique de la population de M. leidyi ont été étudiées au cours d'un suivi in situ réalisé en 2010-11. Les données obtenues lors de ce suivi, associées à une étude de son métabolisme (i.e. ingestion, respiration, excrétion et croissance), ont permis d'identifier les principaux facteurs contrôlant sa population (i.e. température, salinité, concentration et nature des proies). Son cycle de vie est étroitement lié à la température, les larves cyddipides apparaissant en hiver, suivies par les stades de transition en hiver/printemps et par les adultes du printemps à l'automne. Les conditions saumâtre et eutrophe semblent contribuer à sa présence dans la lagune, avec une salinité optimale pour son développement et une forte concentration en proies (i.e. zooplancton pour les adultes). En raison de la sélection active de proies (i.e. nauplii de copépodes et copépodites) et l'absence de seuil de satiété, M. leidyi a un impact important sur les populations de copépodes entraînant la chute drastique de leur abondance suite à ses proliférations. De nouvelles modifications des conditions hydrologiques (i.e. évolution vers une lagune marine) pourraient continuer à transformer le fonctionnement de la lagune. / The ctenophore Mnemiopsis leidyi has established a sustainable population in the Berre Lagoon since its first observation in 2005. This invasive species took advantage of a plankton ecosystem disturbed particularly by successive modifications of the hydrohalin conditions of the lagoon. Indeed, regulation of the freshwater inputs through the hydroelectric power plant of Saint-Chamas (2006) leads to an increase of the mean salinity, resulting in a more diversified and a more marine plankton community. Characteristics of the plankton ecosystem and population dynamics of M. leidyi was studied during an in situ survey in 2010-11. Metabolism (ingestion, respiration, excretion and growth) of the ctenophore adult and transition stages were studied in controlled conditions. Temperature influences the life cycle of M. leidyi with cyddipid larvae observed in winter, then transitional stages in winter/spring and adults from spring to autumn. The ctenophore seems to prefer brackish and eutrophic environments linked with its optimal salinity conditions (between 10 and 30) and its need for an important prey concentration (copepods nauplii and copepodites). The active selectivity of prey and the lack of a satiety level can largely explain the drop in copepod abundance following M. leidyi proliferations. New hydrological modifications (evolution towards a marine lagoon) will certainly continue to transform in the future the functioning of the Berre Lagoon.