Impact de la pollution lumineuse nocturne sur l’huitre creuse Crassostrea gigas : étude de la perturbation des rythmes biologiques et des conséquences physiologiques

Nocturnal light pollution impact on the oyster Crassostrea gigas : Study of the biological rhythm disruption and physiological consequences

• Auteur / Autrice : Audrey Botté
• Direction : Damien Tran
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géochimie et écotoxicologie
• Date : Soutenance le 20/12/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Magalie Baudrimont
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Pouvreau, Xavier de Montaudouin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Mouneyrac, Olivier Geffard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rythmes circadiens

Comportement animal

Crassostrea gigas

Effets physiologiques

Éclairage artificiel

Mots clés libres

Lumière artificielle nocturne

Crassostrea gigas

Rythme journalier

Horloge circadienne

Comportement

Processus physiologiques

Artificial Light at Night

Crassostrea gigas

Daily rhythm

Circadian clock

Behavior

Physiological processes

Résumé

La lumière artificielle nocturne (LAN) masque les cycles naturels lumineux utilisés par les organismes pour synchroniser leurs rythmes biologiques avec l’environnement. En perturbant ces rythmes, LAN peut avoir de graves conséquences physiologiques. LAN touche fortement les environnements côtiers du fait de l’importante et croissante densité de population humaine. Cependant, malgré cette menace grandissante, les effets de LAN sur ces écosystèmes sont peu étudiés. L’huitre Crassostrea gigas est une espèce clé des environnements côtiers susceptible d’être exposée à LAN. Ce travail évalue les effets de LAN à des intensités faibles et realistes sur le rythme journalier comportemental et l’horloge interne de l’huitre en fonction de l’intensité, de la composition spectrale et de la modalité d’exposition. Par ailleurs, est aussi étudié l’impact de LAN sur la croissance coquillère et le microbiote branchial de l’huitre. Les résultats indiquent que LAN affecte le rythme journalier comportemental de C. gigas et son horloge moléculaire dès 0.1 lx avec les effets les plus forts en lumière bleue et les moins forts en lumière verte. De plus, cette étude suggère que couper les éclairages directs en milieu de nuit mais en présence d’éclairage indirect (« skyglow ») peut aggraver certains effets néfastes. Enfin, LAN diminue la croissance coquillère et entraine une dysbiose du microbiote branchial. Ces effets sont directement corrélés à la robustesse du rythme journalier.

Artificial Light At Night (ALAN) masks natural light cycles used by organisms to synchronize their biological rhythm with the environment. By disrupting these rhythms, ALAN can have harmful physiological consequences. Coastal environments are largely affected by ALAN due to the high and growing human population density. However, despite this growing threat, ALAN effects on these ecosystems are poorly studied. The oyster Crassostrea gigas is a key species of these ecosystems likely exposed to ALAN. This work evaluates ALAN effects at low and realistic intensities on the oyster’s behavioral daily rhythm and on its internal clock according to its intensity, spectral composition and exposure modality. Furthermore, the impact of ALAN is also studied on the oyster’s shell growth and gill’s microbiota. Results show that ALAN affects the oyster behavioral daily rhythm and its molecular clock, suggesting a disruption of its functioning, strating from 0.1 lx with the strongest effects in blue light and the least strong in green light. In addition, this study suggests that cutting off direct lighting in the middle of the night but in the presence of skyglow could increase harmful effects. Finally, ALAN reduces shell growth and leads to dysbiosis of the gill’s microbiota. These adverse effects are directly correlated with the daily rhythm robustness.