Thèses

En cours - Kévin Drouet

Laboratoire Océanographique Villefranche - PELAGOS, Ifremer Brest

Titre : Impact du changement climatique sur la répartition et la phénologie des dinoflagellés toxiques benthiques du genre Ostreopsis en Méditerranée et en Atlantique

Directeur de thèse : Rodolphe Lemée (LOV)
Co-directeur de thèse : Raffaele Siano (Ifremer)
Co-encadrant : Cécile Jauzein (Ifremer)

La thèse a débuté le 2/10/2017 et le financement de la thèse est assuré dans le cadre d’un projet européen CoClime ERA4CS (voir : http://www.jpi-climate.eu/ERA4CS) dont un des objectifs est de déterminer l’impact du changement climatique sur les répartitions et l’activité de plusieurs espèces de microalgues nuisibles en Europe.

Introduction :
Le changement climatique à l’échelle planétaire et ses répercussions aux échelles locales n’ont pas seulement des effets sur la température moyenne de l’air et de l’eau, ou sur la fréquence et l’intensité des évènements météorologiques remarquables. Tous ces paramètres peuvent influencer les aires de répartition de nombreuses espèces animales et végétales. Il est possible, par exemple, de voir proliférer sous des latitudes tempérées des organismes parasites ou toxiques qui étaient en limite de leurs aires de répartition. C’est le cas de certaines espèces de dinoflagellés benthiques du genre Ostreopsis dont le développement est généralement limité aux zones tropicales et qui ont été inventoriées récemment en Méditerranée, en Nouvelle-Zélande, en Tasmanie et en Australie, dans plusieurs îles japonaises et dans l’est de la Russie. Trois espèces du genre Ostreopsis sont présentes depuis plusieurs dizaines d’années en Méditerranée, mais leurs proliférations, impliquant des effets néfastes aux niveaux écologiques, sanitaires et socio-économiques, sont beaucoup plus récentes et limitées pour l’instant au bassin occidental et à l’Adriatique. En France, seule l’espèce Ostreopsis cf. ovata a pour l’instant été caractérisée. Cette espèce est régulièrement observée dans les eaux côtières du nord-ouest de la Méditerranée, où le développement d’efflorescences récurrentes fait l’objet de différents suivis de type « système d’alerte ». Du point de vue de sa distribution le long des côtes françaises, O. cf. ovata montre une large aire de répartition en Méditerranée. Cependant, de récentes identifications, faites dans la cadre du programme REPHY d’observation et surveillance du phytoplancton, ont détecté la présence du genre Ostreopsis le long d’une autre façade maritime, près de Saint-Jean-de-Luz, dans les Pyrénées-Atlantiques. Ces observations témoigne de la présence de ce dinoflagellé toxique dans les eaux atlantiques françaises et suggère que son aire de répartition est encore très mal connue et sous-estimée.

Objectifs de la thèse :
L’objectif principal de la thèse est de définir les potentialités de répartition géographique et la phénologie des écotypes d’Ostreopsis cf.
ovata de Méditerranée et d’Atlantique en fonction de leurs tolérances écologiques à plusieurs facteurs environnementaux. Afin de répondre à cet objectif, l’étudiant(e) devra :


-    étudier l’impact de l’hydroclimat de la Méditerranée NO sur le développement d’Ostreopsis cf. ovata en utilisant la plus longue série d’abondance estivale de ce dinoflagellé existante (série « Monaco » de 10 ans). A partir de ces données de terrain, la gamme de tolérance de l’espèce à la variabilité environnementale pourra être étudiée, en identifiant entre autres des conditions environnementales limites pour son développement.
Méthode : analyses multifactorielles mettant en relation (1) l’hydroclimat et les données météorologiques de la zone (nord de la mer Ligure) en utilisant les données du réseau national SOMLIT de la rade de Villefranche et les données de l’aéroport de Nice avec (2) les données d’abondances cellulaires benthiques et planctoniques d’Ostreopsis cf. ovata et la phénologie des blooms à Monaco (données de 2007 à 2018).

-    étudier la distribution d’Ostreopsis cf. ovata dans le Golfe de Gascogne (des pays basques jusqu’à la Bretagne Nord), afin de déterminer la limite nord de son aire de répartition le long de la façade atlantique française et peut-être également européenne.
Méthode : missions de terrain le long du Golfe de Gascogne, mise en culture des souches isolées dans les écosystèmes des côtes atlantiques et analyses morphologiques et génétiques de ces dernières, quantification de l’abondance d’Ostreopsis dans les écosystèmes échantillonnés par approches morphogénétiques combinées (quantification en microscopie optique, analyses génétiques par qPCR et metabarcoding).

-    étudier les tolérances physiologiques d’Ostreopsis de Méditerranée et de l’Atlantique à différents facteurs environnementaux, afin de déterminer leur valence écologique, les valeurs limites de survie et d’activité toxinique et l’existence potentielle d’écotypes.
Méthode : Récolte et isolement des souches, mise en culture, étude de la réponse écophysiologique (survie, croissance, activité photosynthétique, profil toxinique) des souches à différentes températures, salinités et turbulences.