Éditeur(s) : Université de La Rochelle
Résumé : Shrimp aquaculture in New Caledonia is a developing industry, exclusively based on the species Litopenaeus stylirostris. However, it is subject to mortalities during grow out as observed all over the world. Since 1993, shrimp reared during the cold period are affected by a disease named "syndrome 93". As a consequence, the whole industry has become seasonal and produces essentially during the warm season. The climatic conditions during the periods of transition between the two main seasons could be responsible for an environmental stress and the origin reason for mortality outbreaks. Stocking density is the main risk factor. It increases the probability of the appearance and development of the epizooty in the pond. The "Summer Syndrome", a septicemic vibriosis caused by Vibrio nigripulchritudo, was identified for the first time in December 1997 in an intensive shrimp farm (DF). It has become enzootic ever since and is expressed after 50d of rearing. Since 2003, two others farms located near DF have developed the disease. As a consequence, the summer syndrome is considered to be a potential threat for all the industry. Between 1991 and 2005, the increase of feed input and nitrogen levels in feed has led to a significant increase in the growth rate over the years in the farms affected by the disease. In consequence, an early eutrophication of the water is observed, which is concomitant with the beginning of the mortality outbreaks. An early eutrophication and the virulence level of the pathogen are considered as the main risk factors of the disease. Factors may act synergistically to explain the summer syndrome. As part of a multidisciplinary approach (pathology – physiology – environment), two high-frequency surveys were carried out to analyse the pond ecosystem. Since the feed quantity increases with the biomass of shrimp, the eutrophication level of the pond ecosystem will also tend to increase with the duration of rearing. During the first part of the rearing, the abundance of each picoplankton type is exceptionally high and picophytoplankton dominated the autotrophic compartment. The nanophytoplankton dominated the second part of the rearing and was more unstable. The shift from pico to nanophytoplankton could be considered as an environmental stress and was observed in relation to the beginning of the mortalities, whatever the disease. Shift intensity could play a role by inducing directly or indirectly a stress for shrimp and/or a growth and/or virulence factors of the pathogen. Results from sediment studies show that mortality was best characterized by TAN concentration in pore water and even more when the TAN concentration was high. TAN and pH are potential stress factors for shrimp reared in ponds affected by these diseases.
L'aquaculture mondiale de crevettes est un secteur à très forte croissance. Toutefois, les problèmes liés aux maladies dans les élevages ne cessent d'augmenter depuis 1980. Au cours du développement de la filière de Nouvelle-Calédonie, deux épisodes saisonniers de mortalités associées à la présence de Vibrio pathogènes sont apparus et ont fortement perturbé les techniques et les schémas de production. Les premières mortalités hivernales, décrites sous le nom de « syndrome 93 » ont été observées en mai 1993. Elles ont affecté depuis tous les élevages de saison froide de toutes les fermes de production. Les conditions climatiques pendant les périodes de transitions entre les deux principales saisons caractérisant le climat de la Nouvelle-Calédonie, seraient responsables d'un stress environnemental à l'origine du déclenchement du syndrome 93. La densité initiale d'ensemencement, apparaît comme le principal facteur de risque, augmentant la probabilité d'apparition de la maladie et l'ampleur de ses effets. Le « syndrome d'été » a été identifié pour la première fois en 1997 dans une ferme pratiquant une production intensive. Il s'est déclaré depuis 2003 dans deux autres fermes géographiquement proches. Les mortalités apparaissent 58 jours en moyenne après l'ensemencement des post-larves dans les bassins. La recherche d'une croissance maximale des animaux a induit, avec les années, une intensification progressive du système caractérisée par une augmentation de la quantité d'aliment distribuée. L'examen des données historiques fait apparaître une eutrophisation du milieu de plus en plus précoce concomitante au déclenchement des mortalités. En l'état actuel de nos connaissances, cette évolution précoce de l'écosystème en présence de façon récurrente de la souche hautement pathogène du Vibrio incriminé et à une période où la fréquence des mues des crevettes est élevée, constitue le principal facteur de risque de la maladie. Avec l'apport croissant en aliment, la colonne d'eau évolue vers une autotrophie croissante alors que le sédiment devient de plus en plus hétérotrophe au fur et à mesure que l'élevage progresse. Au cours du processus d'eutrophisation, le compartiment autotrophe montre une succession de deux assemblages. Le picophytoplancton domine sur la première partie de l'élevage et laisse place à du nanophytoplancton en seconde partie. Cette phase de transition, concomitante à l'apparition des mortalités quel que soit le syndrome, caractérise un stress environnemental dont l'intensité pourrait favoriser ou non le déclenchement des mortalités. Les suivis de différents indicateurs dans les sédiments - pH, potentiel d'oxydoréduction et concentration en ammoniaque dans l'eau interstitielle – indiquent dans les bassins déclarant les épizooties des conditions qui ont été définies expérimentalement comme potentiellement plus stressantes pour les animaux.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2007/these-2643.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2643/

Éditeur(s) : Université de La Rochelle, Ecole doctorale Gay Lussac
Résumé : The thesis work is part of the very current issue on mass mortality outbreaks affecting Pacific oyster, C. gigas, spat and juveniles and questions about the involvement of pesticides in this phenomenon. The first part of this thesis was devoted to study the effects of pesticides on hemocyte parameters in the Pacific oyster (in vitro and in vivo). The immunomodulator effect of selected pesticides (alone or in mixture) has been explored principally through flow cytometry. The second part concerned the study of the effects of a pesticides mixture on OsHV-1 itself. No direct effects have been reported on the viral particles in presence of the pollutants. Moreover, pesticide effects on Pacific oysters were also explored through experimental pathology assays after treatment of animals with a polluant mixture. Results showed that pesticide treated oysters appeared more susceptible to the viral infection in experimental conditions. The third part concerned the study of autophagy in the Pacific oyster, C. gigas. The publication of the complete genome in 2012 has opened up new possibilities for the study of innate immunity in this species. The study of autophagy for the first time in oysters consisted in a first step in the in silico search for genes involved in this pathway and the corresponding proteins by Western blotting. Then, the role of this important process in innate immunity has been explored through reproduction infections tests with or without modulators of autophagy. Results showed that autophagy appeared as involved in defence mechanisms against viral and bacterial infection in Pacific oysters.
Le travail de thèse s’inscrit dans la problématique très actuelle des mortalités massives de naissain et de juvéniles d’huîtres creuses, C. gigas, et des questionnements autour de l’implication des pesticides dans ce phénomène. La première partie de la thèse a été consacrée à l’étude des effets de pesticides sur les capacités hémocytaires de l’huître creuse (in vitro et in vivo). L’effet immunomodulateur des xénobiotiques sélectionnés (seul ou en mélange) a été exploré principalement au travers de la cytométrie en flux. La deuxième partie de la thèse a concerné l’étude des effets d’un mélange de pesticides sélectionnés sur le virus OsHV-1 et l’infection qu’il induit chez l’huître creuse. Les effets des pesticides sur le virus lui-même ont été évalués. Les expériences réalisées non pas permis de mettre en évidence dans les conditions testées, de dégradation des particules virales en présence des polluants. D’autre part, leurs effets sur les huîtres elles-mêmes ont été explorés après traitement des animaux avec un mélange de pesticides lors d’essais de pathologie expérimentale. Il a ainsi pu être montré que des huîtres préalablement comtaminées par un mélange de pesticides à des concentrations retrouvées dans l’environnement semblaient être plus sensibles à l’infection virale. La troisième partie de la thèse a concerné l’étude de l’autophagie chez l’huître creuse, C. gigas. La publication du génome complet de cette espèce en 2012 a ouvert de nouvelles possibilités pour étudier l'immunité innée. L’étude de l’autophagie réalisée pour la première fois chez l’huître creuse a consisté lors d’une première étape en la recherche in silico de gènes impliqués dans cette voie et des protéines correspondantes par western blotting. Puis, le rôle de ce processus important dans l’immunité innée a été exploré au travers d’essais de reproduction d’infections en présence ou non de modulateurs de l’autophagie. Les résultats obtenus semblent montrer que l’autophagie soit un processus important pouvant être impliqué dans les capacités de défense de l’huître creuse vis-à-vis d’infections virales et bactériennes.

Droits : 2014 Université de La Rochelle
http://archimer.ifremer.fr/doc/00226/33740/32149.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00226/33740/

Éditeur(s) : Université de la Rochelle
Résumé : In order to better understand the functioning of the Brouage intertidal mudflat (Marennes- Oléron Basin, France), its carbon-based trophic web has been modelled and analyzed. The foodweb building is based on the 4 step method of Inverse Analysis: 1) conceive an a priori model as the graph of compartments (nodes) between which exist fluxes of material (vertices). These vertices are the unknowns for the problem; 2) gather all the existing knowledge about the ecosystem and translate it into linear equations and inequalities involving the fluxes; 3) complete this set of data by common knowledge on the behaviour of the compartments and translate it into inequalities, 4) solve the obtained linear system under the parsimony principle to find a unique solution vector. The food-web analysis is based on. The first purpose of this work was a methodological one: inverse analysis method has been adapted to consider the seasonal and spatial variability of the temperate ecosystem: two seasons have been coupled in the computation and the area has been divided into three geographical zones along a cross-shore gradient. Hence, two types of physical exchanges are involved: the benthicpelagic ones and the advection ones. Statistical results can also be obtained by coupling Monte Carlo methods to Inverse Analysis. To study the obtained networks, new indices based on Markov Chains take delay into account in describing integrative transfers of material between compartments. This lets emerge the systems' properties that are not obvious at first sight and emphasizes the role of peculiar components. The second purpose was to apply such methods to the Brouage mudflat ecosystem in order to better understand its functioning. As the knowledge and methods evolve, various food webs were computed and analyzed with the help such indices and existing ones. Sensitivity analyses allow to point at the most crucial lacks of knowledge, which can orientate future field research. New data would improve the quality of the model in two ways: one the one hand, they would validate or invalidate the outcomes and on the other hand, they would give useful information to better constrain some of the black boxes and most uncertain fluxes, especially the advection and vertical flows. The main results of the study show a strongly seasonal system in which benthic and pelagic components are linked with intensity. The system is driven by its high local benthic primary production, but also depends on imports from the basin. Each of the 3 geographic zones has a peculiar functioning. The central zone corresponds to the classical description of European intertidal mudflats: very productive, it can feed the other regions. It is a production zone. The upper part is less productive but is fed by the middle one via the water column and can be exploited by shorebirds. It is a degradation zone (material is transformed for less qualitative). The lower part strongly depends on the basin imports for its functioning, as the cultivated bivalves act as a pump for pelagic material of which a great part is deposited under the cultivation structures (oyster racks or mussels "bouchots"). It is a transformation zone.
Un double objectif (méthodologique et appliqué) a été visé par une modélisation du réseau trophique de la vasière de Brouage (Bassin de Marennes Oléron, France) à l'aide de l'analyse inverse, et son étude à l'aide de l'analyse des réseaux. L'Analyse Inverse permet en effet de reconstruire l'ensemble du réseau à partir de données éparses, le problème du manque de données étant récurrent en Ecologie. Au plan méthodologique, l'analyse inverse a été adaptée à la prise en compte des caractères saisonnier et spatialement hétérogène d'un écosystème tempéré de zone intertidale : deux saisons ont ainsi été couplées et la vasière a été considérée le long d'un transect perpendiculaire au rivage et divisé en trois zones spatiales. Deux types de flux physiques interviennent donc : les flux verticaux de dépôt et remise en suspension, et les flux d'advection via la colonne d'eau. Des pistes d'amélioration et de nouvelles méthodes sont proposées. Un résultat sous forme statistique peut être obtenu en couplant l'utilisation de méthodes de Monte Carlo à l'analyse inverse pour la construction des réseaux trophiques. Les moyens d'étude des modèles ont été enrichis par la mise au point d'indices issus de la construction de chaînes de Markov et prenant en compte le caractère temporel des transferts de matière entre compartiments. Enfin, la transformation mathématique du modèle statique pour une étude dynamique de la stabilité de l'équilibre décrit est abordée. Plusieurs modèles ont été construits au cours de l'évolution des méthodes et de l'acquisition de connaissances sur le site. Des méthodes d'analyses existantes et d'autres mises au point dans le cadre de cet ouvrage ont été appliquées aux réseaux obtenus afin de faire émerger les propriétés du fonctionnement de la vasière et de souligner le rôle de certains compartiments. Des analyses de sensibilité permettent d'évaluer la robustesse des résultats et d'orienter les recherches futures en mettant en évidence les manques les plus cruciaux. Des données supplémentaires, notamment concernant les foraminifères benthiques, le zooplancton ou les mouvements verticaux du microphytobenthos permettront de fournir de meilleures contraintes et de valider (ou non) les résultats obtenus. Les principaux résultats montrent un système au fort caractère saisonnier dont les compartiments benthiques et pélagiques sont très liés. La production primaire benthique locale est un moteur important, mais qui ne suffirait pas à suppléer l'indispensable importation de matériel détritique. Le découpage de la vasière en trois zones fait apparaître les particularités de chacune. La zone centrale correspond à la description classique des « vasières intertidales européennes » : très productive, elle peut alimenter les autres régions. C'est une zone de production et d'exportation. La partie supérieure est moins productive et reçoit de la matière de la zone de milieu d'estran via la colonne d'eau. Sa production secondaire peut alors être exploitée par les limicoles, nombreux en hiver. C'est une zone de dégradation et d'exportation. Le bas d'estran dépend fortement des importations extérieures, « pompées » par les bivalves cultivés qui sont ainsi directement responsables d'une forte sédimentation sous les structures mytilicoles et ostréicoles. C'est une zone de transformation.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2005/these-2260.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2260/