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Seagrass meadows are a fundamental biological component and provide many ecosystem services in coastal areas. Understanding their evolution and interactions with their physical environment is a major scientific issue. In Arcachon Bay, seagrass meadows of Zostera notlei (the largest in Europe) and Zostera marina have sharply regressed over the last two decades. In the meantime, an increase in suspended sediment concentrations and significant morphological changes were observed. Based on this regional case study, the objectives of this thesis are to better underestand the physical causes of seagrass bed regression, and also to quantify the physical consequences of the egression and possible feedback processes.An extensive monitoring of biological, chemical and physical parameters at nine sites during one year showed the extreme variability of the environmental conditions to which the Z. noltei beds are subject in Arcachon Bay, the important demographic, morphological and biochemical differences between plants of different sites. Some of these differences reflect their ability to adapt to the intensity of a forcing. A logistic growth model has shown that in addition to light, the main parameters that control the development of Z. noltei at the scale of the bay are hydrodynamic forcing. However, at the local scale, other factors such as organic matter content or microtopography may be predominant.In a second step, an analysis combining historical data and hydrodynamic modelling scenarios showed that the maximum depth colonized by the two species of seagrass strongly declined between 1989 and 2016. This analysis suggests that lack of light had an effect on the evolution of the distribution of the two species. In addition, it was found that the regression of Z. noltei began on the steepest areas of the tidal flat, which correspond to the edges of the channels and were therefore subject to the most intense currents, suggesting again an effect of intensity of currents on the distribution of Z. noltei.The results of numerical simulations showed that the regression of both species induces a significant increase in hydrodynamic energy, not only locally in areas where the seagrass have declined, but also remotely, at the level of main channels and up to near the mouth.In addition, the hydrodynamic effects induced by the initial regression of Z. Marina (1989-2007) contributed to the first phase of the decline of Z. noltei meadows. These results partially confirm the hypothesis that feedback processes between hydrodynamics and regression of seagrass beds occurred during the first stage of seagrass decline. Furthermore, the direct hydrodynamic consequences of the first regression phase of the two species (1989-2007) accounted for more than 75% of the second regression phase of Z. noltei (2007-2012). These results fully confirm the existence of feedback processes and highlight their predominant role in the dynamics of Z. noltei meadows.As far as Z. marina is concerned, it finally appears that the current conditions do not allow colonization of the areas from which it disappeared. On the contrary, due to its intertidal position making it less susceptible to high turbidity, Z. noltei could recolonize some tidal flats that present favourable hydrodynamic conditions. This process of recolonization, leading to a reduction of the hydrodynamic energy and to the local improvement of the light conditions, could self-amplify by adjaceting to each other and then promote the recovery of Z. marina in the channels., Les phanérogames marines constituent un compartiment biologique fondamental et fournissent de nombreux services écosystémiques. Comprendre leur évolution et les interactions avec leur environnement physique est un enjeu scientifique majeur à l’échelle mondiale. Dans le bassin d’Arcachon, des herbiers de Zostera noltei (le plus grand d’Europe) et de Zostera marina ont vu leur surfaces régresser fortement ces deux dernières décennies. La régression s’est accompagnée d’une augmentation des concentrations en sédiments en suspension et de modifications morphologiques significatives. Dans ce contexte, et à travers cet exemple régional, les objectifs de la thèse sont de mieux comprendre les causes physiques de la régression des herbiers de zostères et de démêler et de quantifier les conséquences physiques de la régression et les effets de rétrocontrôle.Un monitoring exhaustif des herbiers (suivi des paramètres biologiques, chimiques et physiques sur neuf sites durant une année) a montré d’une part l’extrême variabilité des conditions environnementales auxquelles sont soumis les herbiers de zostères naines du Bassin et d’autre part d’importantes différences démographiques, morphologiques et biochimiques entre les plantes des différents sites. Certaines de ces différences reflètent leur capacité d’adaptation à l’intensité d’un forçage. Un modèle logistique croissance a montré qu’outre la lumière, les paramètres principaux qui contrôlent le développement de Z. noltei à l’échelle du Bassin sont les forçages hydrodynamiques. Toutefois à l’échelle locale, d’autres facteurs tels que la teneur en matière organique ou la microtopographie s’avèrent prépondérants.Dans un second temps, une analyse associant des données historiques et des scénarios de modélisation hydrodynamique a montré que la profondeur maximale colonisée par les deux espèces de zostères avait fortement diminué entre 1989 et 2016, suggérant un effet du manque de lumière sur l’évolution de la distribution des deux espèces. Par ailleurs, il s’est avéré que la régression des zostères naines avait débuté au niveau des zones les plus pentues des estrans, qui correspondent aux rebords des chenaux et sont donc soumises aux courants les plus intenses, suggérant là encore un effet de l’intensité des courants sur la distribution de Z. noltei.Les résultats des simulations numériques ont montré que la régression des deux espèces induit une augmentation importante de l’énergie hydrodynamique, non seulement localement dans les zones où les herbiers ont régressé, mais également à distance, au niveau des chenaux principaux et jusqu’à près de l’embouchure.De plus, les effets hydrodynamiques induits par la régression initiale de Z. marina (1989-2007) ont contribué à la première phase du déclin des herbiers de Z. noltei. Ces résultats confirment en partie l’hypothèse que des processus de rétrocontrôle entre hydrodynamique et régression des herbiers de zostères sont intervenus au cours de la première phase du déclin des zostères. Par ailleurs, les conséquences hydrodynamiques directes de la première phase de régression des deux espèces (1989-2007) expliquent plus de 75 % de la seconde phase de régression de Z. noltei (2007-2012). Ces résultats confirment pleinement l’existence des processus de rétrocontrôle et met en évidence leur rôle prépondérant sur la dynamique des herbiers de Z. noltei.En ce qui concerne Z. marina, il apparaît enfin que les conditions actuelles ne permettent pas sa reconquête des zones d’où elle a disparu. Au contraire, du fait de sa position intertidale la rendant moins sensible aux fortes turbidités, Z. noltei pourrait recoloniser un certain nombre d’estrans qui leur sont favorables sur le plan hydrodynamique. Ce processus de recolonisation, conduisant à une réduction de l’énergie hydrodynamique et à l’amélioration locale des conditions lumineuses, pourrait s’auto-amplifier de proche en proche et favoriser la reprise de Z. marina dans les chenaux.

Until 1960, the Black scallop Chlamys varia was relatively abundant along the French Atlantic coasts. Today most of these natural beds have disappeared. Because mollusc hatchery and nursery techniques have been mastered, the reintroduction of this species, under control, was carried out in several areas and particularly in the bay of Arcachon, from 1989 to 1992. Good results were obtained in hatchery and nursery but the development of the juveniles in the natural fields was poor. The growth of Chlamys varia was satisfactory but heavy mortalities were rapidly recorded which could not be related to the hydrobiological conditions. This species seems to be very sensitive to short emersion and removal operations which are incompatible with aquaculture processes., Jusqu'en 1960, le pétoncle noir Chlamys varia était largement distribué sur les côtes atlantiques françaises. Actuellement, la plupart de ces gisements se sont raréfiés. Les techniques de reproduction contrôlée de mollusques étant maintenant relativement maîtrisées, des essais de réimplantation de cette espèce ont pu être tentés dans plusieurs sites ostréicoles, dont le Bassin d'Arcachon, de 1989 à 1992. Les essais de grossissement se sont soldés par un échec. Si de bonnes croissances ont été enregistrées dans le Bassin d'Arcachon au cours de ces trois années, ces performances ont été contrariées par de très fortes mortalités apparaissant peu de temps après la mise en place des élevages. Bien que l'espèce soit considérée comme relativement sensible aux facteurs du milieu, les conditions hydrobiologiques régnant sur la baie à cette période ne peuvent expliquer ces résultats. Chlamys varia semble mal supporter les diverses manipulations (emersion de courte durée, dégrappage) difficilement contournables au cours d'un cycle aquacole.

The Stanway cylinder was tested in the bay of Arcachon from September 1989 to August 1991. Trials were mainly performed on the Japanese oyster Crassostrea gigas in a wind-exposed area. The seed, spat, 18 month old oysters development and fattening of 2 year old oysters were studied. Compared to plastic bags the Stanway cylinder has high positive effects on survival and growth of Crassostrea gigas seed. It also has positive effects on commercial sized Crassostrea gigas fattening. Nevertheless, the cylinder has negative effects on the growth of Crassostrea gigas spat and 18 month old oysters, except for width. However, oyster quality is greatly improve : higher condition index, higher carbohydrate contents and higher shell densities were recorded. Because Arcachon oyster industry is affected when selling generally poor meaty oysters with fragile and friable shells during the height of the season, November to January, the use of the cylinder for rearing 18 month old oysters is advantageous. To increase the efficiency of the system, the cylinder could be locked during the growing periods., Le cylindre Stanway a été testé à partir de septembre 1989 jusqu'en août 1991 dans la baie d'Arcachon. Les essais ont été effectués principalement sur l'huître japonaise Crassostrea gigas dans une région exposée au vent. Le développement de la semence, le naissain, les huîtres âgées de 18 mois et l'engraissage des huîtres âgées de 2 ans ont été étudiés. Par comparaison aux sacs en plastique, le cylindre Stanway a des effets très positifs sur la survie et la croissance de la semence de Crassostrea gigas. Il a des effets positifs également sur l'engraissage de la Crassostrea gigas de taille commerciale. Néanmoins, le cylindre a des effets négatifs sur la croissance du naissain de Crassostrea gigas et sur les huîtres âgées de 18 mois, sauf pour la largeur. Cependant, la qualité des huîtres est considérablement améliorée : Un indice de condition plus élevé, un contenu en glucides plus élevé et des densités de coquilles plus élevées ont été recensés. L'usage du cylindre pour cultiver les huîtres âgées de 18 mois est bénéfique parce que l'industrie ostréicole d'Arcachon est atteinte lorsqu'elle vend des huîtres dures et généralement inférieures présentant une coquille fragile et friable en pleine saison, de novembre jusqu'en janvier. Afin de redoubler l'efficacité du système, le cylindre devrait être fermé pendant les périodes de croissance.

Farming of the Japanese clam Ruditapes philippinarum took place for the first time in 1980 in the Arcachon basin. After an experimentation period of about ten years, a farming strategy, taking into consideration the distinctive features found in the bay, was able to emerge. For example, in order to fight against clam predators, crabs such as Carcinus maenas, and balistes such as Balistes capriscus, vertical protection coupled with prior ground gravelling, and laying of nets over the beds during the summer months, have become necessary. The best raising technique seems to rest on early spring planting of middle size spats (T5), after checking that no brown rings are visible. If clam growth seems to be better in oceanic zones, it looks similar in other areas of the bay. Yields remain high: a well prepared and well maintained bed should be able to produce between 2 and 2,5kg of clams ranging from 18 to 20g with a recapture rate of 55 to 65% in less than two years. In spite of this high potential, the development of this branch in the Arcachon basin has not been as fast as we would have imagined. We recognize that is was set up during a particularly unfavorable socio-economic context (80's oyster farming crisis in Arcachon). However, in spite of returning to a normal situation as early as 1985, professionals never really integrated the constraints of this new activity into their company's operations. Available areas and biological performance obtained are two important assets for the development of farming Ruditapes philippinarum in the Arcachon basin but it will only happen through good mastering of raising and commercialising strategies., C'est en 1980 que les premiers élevages de la palourde japonaise Ruditapes philippinarum ont été réalisés dans le bassin d'Arcachon. Après une dizaine d'années d'expérimentation, une stratégie d'élevage, tenant compte des particularités de la baie, a pu être dégagée. Ainsi pour lutter contre les prédateurs de la palourde, le crabe, Carcinus maenas, et le baliste, Balistes capriscus, l'utilisation de protections verticales s ' accompagnant d'un gravillonnage préalable du sol, et la pose de filets sur les parcs durant la saison estivale s'avèrent nécessaires. La meilleure technique d'élevage semble reposer sur un semis printanier précoce de naissain de taille moyenne (T5), après contrôle préalable de l'absence d'anneaux bruns. Si la croissance de la palourde semble être meilleure en zone océanique, elle parait similaire dans les autres secteurs de la baie. Les rendements restent élevés: un parc bien préparé et bien entretenu doit pouvoir produire entre 2 et 2,5kg. m de palourdes de 18 à 20g avec un taux de recapture de 55 à 65% en moins de deux ans. Malgré ce potentiel important, le développement de cette nouvelle filière dans le bassin d'Arcachon n'a pas été aussi rapide qu'on aurait pu le penser. Il est vrai que sa mise en place se fit dans un contexte socio-économique particulièrement défavorable (crise de l'ostréiculture arcachonnaise des années 1980). Cependant malgrès le retour à une situation normale dès 1985, les professionnels n'ont jamais réellement intégré les contraintes de cette activité nouvelle dans le fonctionnement de leurs entreprises. Les surfaces disponibles et les performances biologiques obtenues sont deux

From 1988 to 1989, a study has been conducted pertaining to the growth of the flat oyster Ostrea edulis, as well as Marteilia refringens and Bonamia ostreae outbreaks. Commercial mono specific farming (flat oysters), with low density or mixed (flat and hollow oysters) along with higher density, has been taking place in the Arcachon basin oceanographic sectors, where main hydrobiological parameters were acquired simultaneously. The excellent growth of the flat oyster was witnessed in mono specific farming. However this growth was average in mixed farming, probably due to higher total oyster density and interspecies competition. Regardless of the type of farming, Marteilia refringens infection was very quick and may have been related to climatic bay water conditions. Bonamia ostceae infection, although occurring much later on, is no less disturbing. The success of a potential flat oyster farming renewal plan in the Arcachon basin remains uncertain on account of those two persistent parasitoses found in the bay. However, several factors enable us to take into consideration flat oyster farming on a small scale. This strategy would mainly depend on mollusk growth conditions which need to be optimum in order to limit the effects of parasitoses., Une étude de la croissance de l'huître plate, Ostrea edulis, et de son infestation par Marteilia refringens et Bonamia ostreae a été entreprise de 1988 à 1989. Des élevages commerciaux, de type mono spécifique (huître plate) à faible densité ou mixtes (huître plate et huître creuse) à plus forte densité, ont été réalisés dans des secteurs océaniques du bassin d'Arcachon, où étaient acquis parallèlement les principaux paramètres hydro biologiques. Une excellente croissance de l'huître plate a été observée en élevage mono spécifique. En revanche, cette croissance est moyenne en élevage mixte, probablement en raison d'une densité totale en huître plus élevée et d'une compétition inter espèces. Quel que soit le type de culture, 1'infestation par Marteilia refringens est très rapide et peut être reliée aux conditions climatiques des eaux de la baie. Bien que plus tardive, 1'infestation par Bonamia ostceae n'en n'est pas moins préoccupante. Le succès d'un éventuel plan de relance de l'huître plate dans le bassin d'Arcachon reste hypothéqué par la persistance de ces deux parasitoses dans la baie. Néanmoins plusieurs facteurs permettraient d'envisager une culture de l'huître plate à petite échelle. Cette stratégie repose essentiellement sur les conditions de croissance des mollusques qui doivent être optimales, afin de limiter les effets des parasitoses.