Ecophysiological early biomarkers of anthropogenic-induced stress on Posidonia oceanica meadows

par Julien Lassauque

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Alexandre Meinesz.

  • Titre traduit

    Biomarqueurs physiologiques précoces du stress liés aux activités anthropiques sur les herbiers à Posidonia oceanica


  • Résumé

    Posidonia oceanica (L. ) Delile is an endemic seagrass of the Mediterranean Sea, which plays an important role in benthic ecosystems. It is a slow growing species, quite sensitive to the perturbations of water quality related to anthropic activites. The aim of this work was to develop early biomarkers of stress, in order to improve coastal management efficiency. As physiological responses usually precede morphological changes and the total decay of the plant, these biomarkers were searched at the sub-cellular level, and more precisely by the photosystems, the first physiological units adapting to light conditions. A monitoring project relying on PAM-fluorescence was therefore implemented in the bay of Golfe-Juan, a site affected by several impact sources as marinas, fish farms, urban sewage outfall and rainy inputs. An important preliminary work consisted in determining the natural sources of variability of PAM-derived parameters, in order to distinguish the consequences of the anthropic impacts from the variations related to changes in ambient conditions (daily patterns of light, seasonal cycle of temperature). This work allowed drawing a gradient of photosynthetic activity from the inner bay towards the stations located near the open sea. As the photosynthetic activity is also regulated by nutrient availability, nitrogen content and isotopic ratio were determined to assess the extent of the nutrient inputs. These tracers highlighted a noticeable influence of the sewage outfall and the harbor effluent. The upgrade of the sewage treatment plant could therefore constitute a good opportunity to test the markers’ ability to reflect improvements of water quality.


  • Résumé

    Posidonia oceanica (L. ) Delile est une phanérogame endémique de la Méditerranée qui joue un rôle important dans les biocénoses côtières. Espèce à croissance très lente, elle est sensible aux perturbations du milieu marin par les activités anthropiques. L’objectif de cette thèse était de développer des indicateurs précoces du stress des herbiers afin d��améliorer la gestion du milieu marin. La réponse physiologique précédant généralement les modifications morphologiques et la disparition de la plante, ces indicateurs précoces ont été cherchés à l’échelle sub-cellulaire au niveau des photosystèmes, unités sensibles aux conditions de lumière. Un suivi par PAM-fluorescence a donc été mis en œuvre en baie de Golfe-Juan, un site affecté par différentes sources d’impact (ports de plaisance, fermes aquacoles, rejet de station d’épuration et apports pluviaux). Une partie importante du travail a d’abord consisté à chercher les causes naturelles de variabilité des paramètres issus de PAM-fluorescence, afin de distinguer les variations liées aux impacts de celles dues aux changements de conditions du milieu (lumière, température). Ce travail a permis de faire ressortir un gradient entre le fond de la baie et les sites situés en entrée de baie, face à la pleine mer. L’activité photosynthétique étant également régulée par la disponibilité en nutriments, les teneurs et les ratios isotopiques de l’azote ont également été évalués pour mesurer l’extension des apports nutritifs. Ces traceurs dénotent une influence marquée des rejets urbains et de la zone portuaire. Le changement récent de la station d’épuration pourrait permettre d’évaluer l’efficacité des indicateurs développés.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (215 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-197. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 09NICE4083
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