Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Despite the increasing dominance of turf algae in coral reefs, few studies have investigated their physiological and ecological responses to changes in abiotic factors. We tested the effects of depth and ultraviolet radiation on turf algae at different levels of successional stages using two experiments. Depth-related differences were found for all turf algal communities, characterized by a higher amount of the cyanobacteria taxon Dichothrix and the red filamentous genera Poly-/Herposiphonia in the shallow and the appearance of oscillating cyanobacteria in deeper waters. In the first experiment, cross-depth transplantation of 153 days old communities influenced percentage cover, biomass and taxa composition. Downward transplantation lowered overall biomass and abundance of the foraminifera Sorites, whereas the crustose green alga Pringsheimiella and filamentous cyanobacteria colonized the communities. A nearly reverse pattern was observed in upward transplanted communities. Overall we distinguished between sensitive taxa, like Oscillatoria, and taxa able to acclimate to alterations in their environment, like Pringsheimiella, Poly/Herposiphonia and Dichothrix. In the second experiment, algae grown for 285 days at 5 m were exposed together with a set of sterile settlement tiles to three UVR regimes at 2 m for 22 days. UVR had no effect on turf algal communities regardless of successional stage. This study highlights the presence of high light and UV tolerant species. The high UV tolerance of turf communities may confer a competitive advantage over other more sensitive coral reef biota, such as corals. This study demonstrates that turf algae are dynamic communities exhibiting species-specific resistance to environmental changes.
ISSN: 0022-0981

hal-01333486
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01333486
DOI : 10.1016/j.jembe.2014.07.017

Éditeur(s) : Universite Montpellier II
Résumé : Since 1980, the expansion of a green macro-alga: Valonia aegagropila (C Agardh) is observed in Salses-Leucate lagoon (France). It is currently distributed in the north of the lagoon with important biomasses (40 gDW/m²) eroding the cover of Zostera noltii. The free form of the alga can be transported with the surface or bottom currents depending on seasons. It multiplies mainly by vegetative reproduction. There are few studies on the ecophysiological capacities of V. aegagropila. This work tries to answer why (physiological adaptation) and how (mechanical process of transport) the alga invaded the lagoon, with an approach including observations, experiments in controlled environment and biological and hydrodynamic models. The growth capacities depend on temperature and light intensities, the nutrients absorption rates and internal nitrogen and phosphorus internal quotas were measured and modelled using a Droop model based on internal quota. Vertically transport was studied with laboratory experiments and measurements of biomass transport were made into the lagoon. The biological model (growth, vertical transport, mortality) was coupled to the MARS 3D hydrodynamic model with a meshgrid of 160m. The results show an adaptation of the alga to low availability of phosphorus and an annual growth of biomass controlled by the availability of nutrient during winter. The alga seems to occupy the whole zones where growth is optimal and the risk of invasion of the southern part of the lagoon is limited. This work opens on research prospects on an ecological model (confronting physiological capacities and competition of V. aegagropila, Zostera noltii, green algae and primary production), new physiological experiments, ecological observations and potential valorisation of V. aegagropila.
Depuis 1980, est observée dans l'étang de Salses-Leucate l'expansion d'une macro-algue verte : Valonia aegagropila (C. Agardh). En 2004, elle était présente sur la presque totalité de la moitié nord de la lagune avec des biomasses importantes (jusqu'à 600 gPS/m²). L'algue envahit et érode également la couverture d'herbiers garant de la biodiversité, de la productivité et de la stabilité de l'écosystème. V. aegagropila se reproduit essentiellement de manière végétative (fragmentation des thalles) et possède la particularité de retenir de l'oxygène de la photosynthèse dans sa structure sphérique. Cet oxygène piégé lui donne la possibilité de mouvement sur la verticale et d'être transportée dans le domaine par les courants. Les conditions physico-chimiques de l'étang présentent de fortes variations saisonnières en salinité, en température et en turbidité, ainsi que des apports nutritifs faibles : la production primaire est principalement limitée par le phosphore. Il existe malheureusement peu d'informations sur V. aegagropila ainsi que trop peu de connaissances sur son écophysiologie. Elle semble vivre dans des milieux plutôt oligotrophe dans des régions tropicales à sub-tropicales. Ce travail basé sur une approche d'observations de terrain, d'expérimentations en milieu contrôlé (en laboratoire) et de modélisation des processus, a permis d'une part d'explorer les capacités adaptatives physiologiques de V. aegagropila aux conditions environnementales de l'étang et d'autre part de mettre à jour les modes de fonctionnement de la dynamique spatio-temporelle de la population. Les capacités de croissance ont été mesurées sur un large spectre de température et de lumière. Les capacités d'absorption des sels nutritifs dans l'eau et les facultés de l'algue à stocker l'azote et le phosphore dans ses tissus ont également été étudiées. D'autre part, un modèle de dynamique des populations a été conceptualisé puis développé. Les processus pris en compte dans ce modèle sont la croissance de l'algue (modèle à quota interne), la flottabilité de l'algue et la mortalité par surdensité. Ces processus ont été paramétrés en majeure partie par des expérimentations réalisées en laboratoire. Ce modèle 0D a par la suite était couplé au modèle hydrodynamique MARS3D (modèle Ifremer) mis en place sur la lagune de Salses-Leucate, utilisant deux grilles de calcul (160m ou de 80m de résolution). Les simulations réalisées permettent d'appréhender les capacités spatio-temporelles de la croissance de l'algue dans l'étang, le turnover annuel de la biomasse totale et les attracteurs de biomasse du système sous différents évènements météorologiques. Ces résultats sont comparés avec les répartitions cartographiques de la population observées in situ en 1999 et 2004 et des flux de biomasses mesurés au cours d'observations de terrain entre juin 2003 et septembre 2004. L'ensemble des résultats montre d'une part une adaptation de l'algue à évoluer dans un milieu pauvre en phosphore et d'autre part une croissance annuelle de la biomasse totale qui est principalement contrôlée par les apports hivernaux en sels nutritifs dans la lagune. Les résultats des simulations montrent également que V. aegagropila semble occuper à présent la majeure partie des zones favorables à sa croissance. Il est également montré que si sa capacité de mouvement peut favoriser la dispersion d'individus dans la lagune et accélérer la croissance de la population pour de faibles biomasses initiales, cette même capacité de mouvement joue plutôt un rôle de régulation de la population lorsque la biomasse totale devient importante. On peut penser que le risque de colonisation de l'herbier à zostère de la partie sud de la lagune (bassin de Salses) est limité. Ce travail ouvre enfin des perspectives de recherche sur l'amélioration du modèle de dynamique des populations de l'espèce, sur de nouvelles expérimentations à réaliser ou encore sur la surveillance écologique du milieu. Des propositions sont faites pour concevoir un modèle écologique confrontant les capacités physiologiques des macrophytes (algues vertes, Valonia et zostères) afin d'apréhender les phénomènes de compétitions et les modes de fonctionnement du réseau trophique de la lagune de Salses- Leucate. Des pistes sur la valorisation de la matière algale de V. aegagropila sont enfin proposées.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-2453.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2453/

Éditeur(s) : HAL CCSD eLife Sciences Publication
Résumé : International audience
Plastids are supported by a wide range of proteins encoded within the nucleus and imported from the cytoplasm. These plastid-targeted proteins may originate from the endosymbiont, the host, or other sources entirely. Here, we identify and characterise 770 plastid-targeted proteins that are conserved across the ochrophytes, a major group of algae including diatoms, pelagophytes and kelps, that possess plastids derived from red algae. We show that the ancestral ochrophyte plastid proteome was an evolutionary chimera, with 25% of its phylogenetically tractable proteins deriving from green algae. We additionally show that functional mixing of host and plastid proteomes, such as through dual targeting, is an ancestral feature of plastid evolution. Finally, we detect a clear phylogenetic signal from one ochrophyte subgroup, the lineage containing pelagophytes and dictyochophytes, in plastid-targeted proteins from another major algal lineage, the haptophytes. This may represent a possible serial endosymbiosis event deep in eukaryotic evolutionary history.
ISSN: 2050-084X

Droits : http://creativecommons.org/licenses/by/
hal-01526828
http://hal.upmc.fr/hal-01526828
http://hal.upmc.fr/hal-01526828/document
http://hal.upmc.fr/hal-01526828/file/e23717-download.pdf
DOI : 10.7554/eLife.23717

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley-Blackwell
Résumé : International audience
Abstract Numerous freshwater species are consumed or exploited through artisanal fisheries in the rivers of the islands of Guadeloupe, French West Indies. Autochthonous production of organic matter is limited in these flowing rivers and is mainly represented by scarce filamentous green algae and an abundant epilithic biofilm growing on wet stones in the river bed. Stable isotope analysis was used to quantify the relative importance of biofilm and other riverine allochthonous and autochthonous food sources in the diet of tropical shrimps (Palaemonidae, Atyidae and Xiphocarididae) and fishes (Gobiidae and Eleotridae) consumed by the local people. The epilithic biofilm was exploited by most species, constituted an important source of autochthonous carbon and was an important source of organic matter production at the base of freshwater food webs in Caribbean rivers. Biofilm percentages in the diet reached 32% for molluscs, 85% for atyid shrimps, 29% for xiphocaridid shrimps, 14% for palaemonid shrimps and 13% for fish. Assessment of biofilm in nine rivers showed that blue and red cyanobacteria were quantitatively dominant with a moderately rich diatom flora. These results address the interactions between river biofilm and Caribbean freshwater fauna where trophic links between consumers and their potential resources have poorly been documented.
ISSN: 0969-997X

hal-00744809
https://hal.univ-antilles.fr/hal-00744809
DOI : 10.1111/j.1365-2400.2010.00767.x

Éditeur(s) : Gauthier-Villars
Résumé : The biology and ecology of the green tropical algae Caulerpa taxifolia (Vahl) C. Agardh have been studied in the lagoons of New Caledonia (South Pacific) with a view to understanding the invasion which began in 1984 in the northwest Mediterranean Sea. A total of 1772 stations were used to establish the spatial and depth distribution of this species, which can be considered as common in New Caledonia, since it has been found in 9 % of the stations. C. taxifolia occurred mainly at depths between 10 and 30 m. Monthly sampling has shown that its growth is maximum during the southern hemisphere spring. From 180 stations randomly sampled in the southwest lagoon we obtained a mean biomass of 0.046 g afdw/m(2), which accounts for only 0.18 % of the macrophytobenthic biomass in this lagoon. Nevertheless the species constitutes a food source which is specific to the small herbivorous mollusc sacoglosses.
Oceanologica Acta (0399-1784) (Gauthier-Villars), 1994 , Vol. 17 , N. 5 , P. 563-569

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00099/21013/18639.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00099/21013/

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : The negative impact of the man on the environment unquestionably increases. The coastal environment as a whole is the maritime environment which is the most exposed to man-made eutrophication. For instance, nitrate loads to coastal waters off Brittany (France) have increased 10 times (from 3 to s 30mg L-1NO3) during the four last decades. Eutrophication of this coastal zone is now a recurrent problem, more and more worrying. This eutrophication exhibits two main forms : " green tides ", which are caused by local proliferations and stranding of green macro-algae (particularly the Ulva species) in nitrogen-enriched areas ; phytoplanktonic blooms, which are responsible for coloured water events, toxic species can be present (Pseudo-Nitzschia, Alexandrium, Dinophysis), and induce banning of shellfish consumption. The objectives of this study are to assess the respective role of various rivers (especially the Loire and the Vilaine) in the eutrophication of the Brittany shelf ecosystem and test the impact of nitrogen enrichment in the triggering of Pseudo-Nitzchia toxicity. For these purposes, a coupled hydrodynamical/ biogeochemical 3D model has been developed and validated against past measured time-series and satellite images. After a brief analysis of primary production over the Brittany shelf under different conditions, we show a description of the real time adaptation of this model. Daily results are currently presented in real time on www.previmer.org web site. The inability of the model to correctly simulate near shore phytoplankton is worsened in this model by the fact that the turbidity field used is a climatological one, made by satellite images averaged on a decadal basis. First, near shore pixels of satellite images are scarcely reliable, secondly a climatological mean cannot represent the sudden bursts or drops of the real turbidity, highly dependent on the actual sea-state : this can explain also why the model at this moment fails to reproduce a sudden bloom occurring in a short period of sunny and calm weather. The simulated Pseudo-Nitzschia biomass and induced risk of toxicity in the water column cannot really be validated offshore, because monitoring measurements are available only near the coast, and deal only with toxicity in benthic filter feeders. To get temporarily rid of that problem, an interesting improvement would be to add to the operational model the bio-accumulation of toxin in the shellfishes : simulated concentrations in shellfish fresh would become directly comparable with usual measurements of the monitoring networks. Our model points out the important impact of Loire river loads on the primary production on the western and southern Brittany. This result is crucial for administrations in charge of reducing the terrestrial loadings responsible for eutrophication, because it can delay reduction programs on small tributaries until the main input from the Loire has been significantly reduced. A question arises, about the reliability of the haline stratification in the model, because the horizontal extent of the Loire plume will be enhanced by a stronger stratification.
L'eutrophisation des milieux marins côtiers, de plus en plus importante, représente un des impacts majeurs des activités humaines sur l'environnement. Les phénomènes d'eutrophisation sont en constante augmentation ; ces dernières décennies ont vu le nombre de sites touchés augmenter de par le monde. La bande côtière bretonne est particulièrement concernée par ce phénomène. L'eutrophisation s'y manifeste de deux façons : "Des phénomènes de marée vertes, très localisées, qui sont provoqués par la croissance excessive et l'échouage de macro-algues du genre Ulva dans ces zones riches en azote ; Des blooms de phytoplancton à l'origine des phénomènes d'eaux colorées, qui peuvent aussi provoquer des interdictions de consommation de coquillages lorsque les espèces mises en jeu sont toxiques (Pseudo-Nitzschia, Alexandrium, Dinophysis). L'objectif de ce travail est multiple : il vise à mettre en évidence et à comprendre l'impact et le rôle des apports en nutriments sur la production primaire et l'eutrophisation des milieux côtiers. Ce travail a aussi pour ambition l'identification et la compréhension des causes des phénomènes d'eutrophisation et permettre ainsi d'apporter des solutions ou des pistes d'amélioration. En n, il a aussi un objectif de prévision à court terme de l'état biologique sur la zone. Pour atteindre ces objectifs, un modèle en temps réel a été mis en oeuvre. Les résultats de simulations numériques et de mesures satellitaires sont présentés sur internet : www.previmer.org. L'outil principal de ce travail est un modèle couplé physique/biogéochimie. La partie hydrodynamique est fournie par le code Mars3D (3D hydrodynamical Model for Application at Regional Scale) développé à IFREMER. Au code hydrodynamique Mars3D est couplé le modèle des cycles de l'azote, du phosphore et du silicium d'IFREMER. Le modèle couplé permet de simuler en 3 dimensions et de manière dynamique les courants, le brassage horizontal et vertical, les champs de température et de salinité, mais aussi les principaux cycles de nutriments, reproduisant ainsi les conditions déterminantes de la production primaire. La croissance des algues est modélisée, et nous permet de voir l'influence des panaches de dilution des principales rivières bretonnes sur leur croissance. Les diffcultés du modèle à correctement simuler les concentrations en phytoplancton près des zones côtières, sont probablement dues à l'utilisation d'une climatologie de concentration en matière en suspension fondée sur des données satellitaires. Tout d'abord, les pixels côtiers des images satellitaires sont entachés d'erreurs, ensuite une climatologie n'est pas capable de représenter les apports soudains des fleuves lors des crues. Cela peut expliquer l'incapacité du modèle a représenter certains blooms liés à des périodes ensoleilées et calmes. A ce modèle de base nous avons ajouté un genre spécifique de phytoplancton : le genre Pseudo-Nitzschia. Certaines espèces de Pseudo-Nitzschia sont réputées toxiques. En effet, ce phytoplancton a la capacité de synthétiser une toxine : l'acide domoïque. Cette toxine est responsable du syndrome ASP (Amnesic Shellfish Poisoning). Le modèle reproduit globalement les mêmes zones de toxicité que les mesures du REPHY, et donne des résultats encourageants. L'étude montre que la Loire influence une large partie de la bande côtière bretonne ; son panache remonte jusqu'au nord de la mer d'Iroise, et contribue pour une grande part à l'enrichissement du sud et de l'ouest de la Bretagne. Le traçage de l'azote en provenance de la Loire au sein des cycles biogéochimiques nous a permis de quantifier cet enrichissement.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00015/12603/9481.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00015/12603/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The cyanobacteria-derived neurotoxin β-methylamino-l-alanine (BMAA) represents a plausible environmental trigger for amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a debilitating and fatal neuromuscular disease. With the eutrophication of water bodies, cyanobacterial blooms and their toxins are becoming increasingly prevalent in France, especially in the Brittany region. Cyanobacteria are monitored at only a few recreational sites, preventing an estimation of exposure of the human population. By contrast, phosphorus, a limiting nutrient for cyanobacterial growth and thus considered a good proxy for cyanobacteria exposure, is monitored in many but not all surface water bodies. Our goal was to develop a geographic exposure indicator that could be used in epidemiological research. We considered the total phosphorus (TP) concentration (mg/L) of samples collected between October 2007 and September 2012 at 179 monitoring stations distributed throughout the Brittany region. Using readily available spatial data, we computed environmental descriptors at the watershed level with a Geographic Information System. Then, these descriptors were introduced into a backward stepwise linear regression model to predict the median TP concentration in unmonitored surface water bodies. TP concentrations in surface water follow an increasing gradient from West to East and inland to coast. The empirical concentration model included five predictor variables with a fair coefficient of determination (R2 = 0.51). The specific total runoff and the watershed slope correlated negatively with the TP concentrations (p = 0.01 and p < 10− 9, respectively), whereas positive associations were found for the proportion of built-up area, the upstream presence of sewage treatment plants, and the algae volume as indicated by the Landsat red/green reflectance ratio (p < 0.01, p < 10− 6 and p < 0.01, respectively). Complementing the monitoring networks, this geographical modeling can help estimate TP concentrations at the watershed level, delivering a proxy for cyanobacteria exposure that can be used along with other risk factors in further ALS epidemiologic case–control studies
ISSN: 0160-4120

hal-01175538
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01175538
DOI : 10.1016/j.envint.2015.04.007
PUBMED : 25913322