Structure et fonctionnement planctonique des marais des Pertuis-Charentais : effet de l’aléa submersion sur leurs fonctions écologiques

Coastal marshes are among the most productive ecosystems on the planet. In addition to providing numerous ecosystem services, coastal marshes shelter a wide biodiversity and serve as a refuge for migratory species. However, these environments tend to disappear due to natural and anthropogenic pressures. Recently, more people are becoming aware of the importance of coastal marshes and plans to manage and restore these ecosystems are emerging to preserve their biodiversity and the ecological functions they provide. This thesis focuses specifically on determining the functioning of planktonic communities in the coastal marshes of the Pertuis-Charentais according to their management, and the impact of marine submersion on these communities. The relevance of this thesis is to study the "invisible" but essential biodiversity that plays a key role in many ecological functions. To accomplish this, two seasonal surveys were conducted on salt and freshwater marshes to determine planktonic food webs and their associated ecological functions, in relation to marsh management. In addition, a plankton community study was conducted on a restored coastal marsh to assess the impact of restoration on plankton. Finally, an in situ simulation of marine submersion was conducted to assess the potential impact of this hazard on these organisms. All this work underlined the importance of considering the preservation of plankton communities and their ecological functions, which play an essential role in coastal marshes.Les marais côtiers font parties des écosystèmes les plus productifs de la planète. En plus de fournir de nombreux services écosystémiques, les marais côtiers abritent une vaste biodiversité, en plus de servir de refuge pour des espèces migratrices. Or, ces milieux tendent à disparaître à cause de pressions naturelles et anthropiques. Récemment, davantage de personnes prennent conscience de l’importance des marais côtiers, et des plans de gestion et restauration de ces écosystèmes voient le jour pour préserver leur biodiversité et les fonctions écologiques qu’ils fournissent. Ces travaux de thèse se focalisent spécifiquement sur la détermination du fonctionnement des communautés planctoniques dans les marais côtiers des Pertuis-Charentais selon leur gestion, et l’impact de la submersion marine sur ces communautés. L’intérêt de cette thèse est d’étudier la biodiversité « non visible » mais essentielle, actrice de nombreuses fonctions écologiques. Pour se faire, différents suivis saisonniers ont été effectués sur des marais salés et doux pour déterminer les réseaux trophiques planctoniques et leur fonctions écologiques associées, en lien avec la gestion de ces marais. De plus, une étude des communautés planctoniques a été effectuée sur un marais côtier ayant été restauré pour évaluer l’impact de cette restauration sur le plancton. Enfin, une expérience de simulation in situ de submersion marine a été réalisée pour évaluer l’impact potentiel de cet aléa sur ces organismes. L’ensemble de ces travaux ont souligné l’importance de prendre en compte la préservation des communautés planctoniques et leur fonctions écologiques, qui jouent un rôle essentiel dans les marais côtiers

Structure and functioning of plankton in the marshes of the Pertuis-Charentais : the effect of marine submersion on their ecological functions

Les marais côtiers font parties des écosystèmes les plus productifs de la planète. En plus de fournir de nombreux services écosystémiques, les marais côtiers abritent une vaste biodiversité, en plus de servir de refuge pour des espèces migratrices. Or, ces milieux tendent à disparaître à cause de pressions naturelles et anthropiques. Récemment, davantage de personnes prennent conscience de l’importance des marais côtiers, et des plans de gestion et restauration de ces écosystèmes voient le jour pour préserver leur biodiversité et les fonctions écologiques qu’ils fournissent. Ces travaux de thèse se focalisent spécifiquement sur la détermination du fonctionnement des communautés planctoniques dans les marais côtiers des Pertuis-Charentais selon leur gestion, et l’impact de la submersion marine sur ces communautés. L’intérêt de cette thèse est d’étudier la biodiversité « non visible » mais essentielle, actrice de nombreuses fonctions écologiques. Pour se faire, différents suivis saisonniers ont été effectués sur des marais salés et doux pour déterminer les réseaux trophiques planctoniques et leur fonctions écologiques associées, en lien avec la gestion de ces marais. De plus, une étude des communautés planctoniques a été effectuée sur un marais côtier ayant été restauré pour évaluer l’impact de cette restauration sur le plancton. Enfin, une expérience de simulation in situ de submersion marine a été réalisée pour évaluer l’impact potentiel de cet aléa sur ces organismes. L’ensemble de ces travaux ont souligné l’importance de prendre en compte la préservation des communautés planctoniques et leur fonctions écologiques, qui jouent un rôle essentiel dans les marais côtiers.Coastal marshes are among the most productive ecosystems on the planet. In addition to providing numerous ecosystem services, coastal marshes shelter a wide biodiversity and serve as a refuge for migratory species. However, these environments tend to disappear due to natural and anthropogenic pressures. Recently, more people are becoming aware of the importance of coastal marshes and plans to manage and restore these ecosystems are emerging to preserve their biodiversity and the ecological functions they provide. This thesis focuses specifically on determining the functioning of planktonic communities in the coastal marshes of the Pertuis-Charentais according to their management, and the impact of marine submersion on these communities. The relevance of this thesis is to study the "invisible" but essential biodiversity that plays a key role in many ecological functions. To accomplish this, two seasonal surveys were conducted on salt and freshwater marshes to determine planktonic food webs and their associated ecological functions, in relation to marsh management. In addition, a plankton community study was conducted on a restored coastal marsh to assess the impact of restoration on plankton. Finally, an in situ simulation of marine submersion was conducted to assess the potential impact of this hazard on these organisms. All this work underlined the importance of considering the preservation of plankton communities and their ecological functions, which play an essential role in coastal marshes

Are mussels and oysters capable of reducing the abundances of Picochlorum sp., responsible for a massive green algae bloom in Thau lagoon, France?

After an exceptional hydroclimatic year, a “massive green algae bloom”, dominated by the autotrophic picoeukaryote Picochlorum sp, was observed in 2018–2019 in the Thau lagoon. Oyster farmers informed decision-makers and scientists about an alarming halt to growth, loss of flesh weight and abnormal mortality in commercial size oysters, whereas mussel farmers observed no adverse effects. Two hypotheses were tested. First, Mediterranean mussels are capable of filtering Picochlorum spp. whereas Pacific and flat oysters are not. Second, picophytoplankton filtration rates vary with the size of the oyster, spats having greater ability than juveniles and commercial size oysters. A series of experiments was conducted in February 2019 using a series of beakers containing (i) three different types of solutions (1 L): water from the Thau lagoon containing Picochlorum at a rate of 45.2 million cells.L−1 (P) or diluted to 20.7 million cells. L−1 (D) and a solution of Isochrysis galbana containing 9.4 million cells. L−1; (ii) in the absence or presence of five types of bivalves: Pacific oysters of three different sizes (spat, juvenile and commercial size), flat oysters, and Mediterranean mussels of commercial size. Four separate water samples were taken during a 40-min incubation period to measure fluctuations in picophytoplankton and nanophytoplankton abundances using flow cytometry. Retention efficiency (%) was compared according to species and size. In contrast to Pacific and flat oysters, mussels with an average weight of 21.4 g, were able to drastically reduce the abundances of Picochlorum and depleted nearly one million Picochlorum cells per minute at 11.4 °C. These results suggest that the 1228 t of mussels that died in 2018 before the Picochlorum bloom could have helped limit the Picochlorum bloom if they had survived the heat and anoxia.

Are mussels and oysters capable of reducing the abundances of Picochlorum sp., responsible for a massive green algae bloom in Thau lagoon, France?

International audienc

Effet de la reconnexion d'un marais d'eau douce à la mer sur les communautés planctoniques et l'ichtyofaune: Cas du marais côtier urbain de Tasdon en Charente-Maritime

International audienceLes marais côtiers sont des habitats à forte productivité biologique à l’origine de nombreux services écosystémiques. Ces marais, peuvent servir de zones tampons contre les inondations, et d'espaces de loisirs pour les populations. Une bonne gestion des zones humides est donc cruciale afin de préserver leurs atouts. Notre étude concernant deux compartiments biologiques, suit l’effet et l’évolution des communautés planctoniques et piscicoles ainsi que les fonctionnalités écologiques du marais suite à la reconnexion d’un marais eau douce à la mer. Pour cela, le plancton ainsi que l’ichtyofaune sont inventoriés saisonnièrement depuis 2019, sont relevés sur une station restaurée mais maintenue en eau douce et sur une station restaurée et reconnectée à la mer par gestion d’ouvrages. L’effet de la reconnexion est notamment étudié par inter-comparaison des diversités et des structures taxonomiques et fonctionnelles. La campagne d’échantillonnage des deux compartiments biologiques et l’analyse des échantillons est toujours en cours. Cependant, le suivi d’impact à court terme montre que la reconnexion, même intermittente, modifie les assemblages des compartiments planctoniques et piscicoles en impactant les communautés d’eau douce et en induisant l’arrivée d’espèces marines. Les comparaisons de ces résultats permettront de fournir des connaissances cruciales pour moduler les objectifs de gestion du marais afin d'optimiser ses fonctions écologiques qui soutiennent une riche biodiversité et ses atouts

Effet de la reconnexion d'un marais d'eau douce à la mer sur les communautés planctoniques et l'ichtyofaune: Cas du marais côtier urbain de Tasdon en Charente-Maritime

International audienceLes marais côtiers sont des habitats à forte productivité biologique à l’origine de nombreux services écosystémiques. Ces marais, peuvent servir de zones tampons contre les inondations, et d'espaces de loisirs pour les populations. Une bonne gestion des zones humides est donc cruciale afin de préserver leurs atouts. Notre étude concernant deux compartiments biologiques, suit l’effet et l’évolution des communautés planctoniques et piscicoles ainsi que les fonctionnalités écologiques du marais suite à la reconnexion d’un marais eau douce à la mer. Pour cela, le plancton ainsi que l’ichtyofaune sont inventoriés saisonnièrement depuis 2019, sont relevés sur une station restaurée mais maintenue en eau douce et sur une station restaurée et reconnectée à la mer par gestion d’ouvrages. L’effet de la reconnexion est notamment étudié par inter-comparaison des diversités et des structures taxonomiques et fonctionnelles. La campagne d’échantillonnage des deux compartiments biologiques et l’analyse des échantillons est toujours en cours. Cependant, le suivi d’impact à court terme montre que la reconnexion, même intermittente, modifie les assemblages des compartiments planctoniques et piscicoles en impactant les communautés d’eau douce et en induisant l’arrivée d’espèces marines. Les comparaisons de ces résultats permettront de fournir des connaissances cruciales pour moduler les objectifs de gestion du marais afin d'optimiser ses fonctions écologiques qui soutiennent une riche biodiversité et ses atouts

Distribution and trophic functioning of planktonic communities in coastal marshes in Atlantic Coast of France

International audienceCoastal marshes are submitted to huge management due to anthropogenic pressure and thus, it is essential to preserve their biodiversity, their ecological functions and the ecosystem services they can provide. This study investigates the diversity and abundance of planktonic communities (heterotrophic prokaryotes, heterotrophic protists, microphytoplankton and metazooplankton). The aim of this study is to provide a first quantitative inventory on the plankton communities present in two marshes and to construct the different typologies of planktonic food webs in these marches. Seasonal samplings (4) for environmental variables, nutrient concentrations and planktonic communities were conducted at 2-3 stations on each marsh during a year. A total of five different types of planktonic food web were determined, three of them were found in both marshes. The saltmarsh phytoplanktonic communities were dominated by Cryptophyta, nanoflagellates and Cyanobacteria. The freshwater marsh was dominated by Cryptophyta in autumn and winter and by a diverse phytoplankton community in spring. Marine copepods (Calanoida and Harpacticoida) characterized the saltwater metazooplanktonic communities, Cladocerans and Rotifera the freshwater ones. Overall, the planktonic diversity was higher in the freshwater marsh (102 taxa) than in the saltwater marsh (54 taxa).Phytoplankton blooms represented nutrient and CO2 uptake in both marshes and this reification function seemed most efficient in autumn in the saltmarsh. Considerable zooplankton communities represented a potential for nursery. Of the three management actions performed, only periodic water renewals might affect the seasonal dynamics of planktonic communities

Réponse du réseau trophique face à une submersion marine : approche expérimentale

National audienceLes marais côtiers sont des habitats à forte productivité biologique à l’origine de nombreux services écosystémiques. Ces marais, peuvent servir de zones tampons contre les inondations, et d'espaces de loisirs pour les populations. Une bonne gestion des zones humides est donc cruciale afin de préserver leurs atouts. Dans un contexte de changement global, ces écosystèmes doivent être gérés afin de répondre aux défis et aux enjeux sociétaux et environnementaux actuels d'adaptation au changement climatique, et en particulier à l'élévation du niveau de la mer. L’objectif de cette étude est d’utiliser une approche expérimentale en mésocosmes naturels pour tester l’effet de l’aléa submersion sur la fonctionnalité du marais en termes de (1) fonction trophique, (2) fonction puits de carbone, et (3) fonction épuration. Pour cela, nous avons simulé une submersion par ouverture des écluses à grande marée aux marais expérimental de L’Houmeau (UMR LIENSs, Charente Maritime, 3 marais contrôles, 3 marais submergés) durant l’hiver 2022. Avant la submersion, et durant 1 mois après, les paramètres physico-chimiques (température, salinité, hauteur d’eau), le métabolisme de la colonne d’eau et les flux de carbone à l’interface eau-atmosphère ont été mesurés. Pour suivre la fonctionnalité du réseau trophique, des analyses isotopiques sont en cours sur les différents compartiments (poisson, plancton, benthos). L’ensemble des analyses est actuellement en cours. Les résultats apporteront des connaissances cruciales pour comprendre l’effet de la submersion sur les fonctionnalités des marais. L’objectif de cette contribution est de présenter sous forme de poster le protocole expérimental mis en place

Réponse du réseau trophique face à une submersion marine : approche expérimentale

National audienceLes marais côtiers sont des habitats à forte productivité biologique à l’origine de nombreux services écosystémiques. Ces marais, peuvent servir de zones tampons contre les inondations, et d'espaces de loisirs pour les populations. Une bonne gestion des zones humides est donc cruciale afin de préserver leurs atouts. Dans un contexte de changement global, ces écosystèmes doivent être gérés afin de répondre aux défis et aux enjeux sociétaux et environnementaux actuels d'adaptation au changement climatique, et en particulier à l'élévation du niveau de la mer. L’objectif de cette étude est d’utiliser une approche expérimentale en mésocosmes naturels pour tester l’effet de l’aléa submersion sur la fonctionnalité du marais en termes de (1) fonction trophique, (2) fonction puits de carbone, et (3) fonction épuration. Pour cela, nous avons simulé une submersion par ouverture des écluses à grande marée aux marais expérimental de L’Houmeau (UMR LIENSs, Charente Maritime, 3 marais contrôles, 3 marais submergés) durant l’hiver 2022. Avant la submersion, et durant 1 mois après, les paramètres physico-chimiques (température, salinité, hauteur d’eau), le métabolisme de la colonne d’eau et les flux de carbone à l’interface eau-atmosphère ont été mesurés. Pour suivre la fonctionnalité du réseau trophique, des analyses isotopiques sont en cours sur les différents compartiments (poisson, plancton, benthos). L’ensemble des analyses est actuellement en cours. Les résultats apporteront des connaissances cruciales pour comprendre l’effet de la submersion sur les fonctionnalités des marais. L’objectif de cette contribution est de présenter sous forme de poster le protocole expérimental mis en place

Réponse du réseau trophique face à une submersion marine : approche expérimentale

National audienceLes marais côtiers sont des habitats à forte productivité biologique à l’origine de nombreux services écosystémiques. Ces marais, peuvent servir de zones tampons contre les inondations, et d'espaces de loisirs pour les populations. Une bonne gestion des zones humides est donc cruciale afin de préserver leurs atouts. Dans un contexte de changement global, ces écosystèmes doivent être gérés afin de répondre aux défis et aux enjeux sociétaux et environnementaux actuels d'adaptation au changement climatique, et en particulier à l'élévation du niveau de la mer. L’objectif de cette étude est d’utiliser une approche expérimentale en mésocosmes naturels pour tester l’effet de l’aléa submersion sur la fonctionnalité du marais en termes de (1) fonction trophique, (2) fonction puits de carbone, et (3) fonction épuration. Pour cela, nous avons simulé une submersion par ouverture des écluses à grande marée aux marais expérimental de L’Houmeau (UMR LIENSs, Charente Maritime, 3 marais contrôles, 3 marais submergés) durant l’hiver 2022. Avant la submersion, et durant 1 mois après, les paramètres physico-chimiques (température, salinité, hauteur d’eau), le métabolisme de la colonne d’eau et les flux de carbone à l’interface eau-atmosphère ont été mesurés. Pour suivre la fonctionnalité du réseau trophique, des analyses isotopiques sont en cours sur les différents compartiments (poisson, plancton, benthos). L’ensemble des analyses est actuellement en cours. Les résultats apporteront des connaissances cruciales pour comprendre l’effet de la submersion sur les fonctionnalités des marais. L’objectif de cette contribution est de présenter sous forme de poster le protocole expérimental mis en place