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This thesis aimed to study the geochemical microenvironments created by Zostera noltei meadows and its root system in Arcachon Basin and to evaluate the effect of these microenvironments 1) on living benthic foraminifera ecology, a group of organisms present in large densities in sediment which impact on marine biogeochemical cycles remain poorly known and 2) on the chemical species and associated benthic fluxes. To fulfill these objectives, a multidisciplinary strategy was developed. The study of benthic foraminiferal ecology at centimeter scale, conducted in sediments with or without vegetation in February and July 2011, has shown the presence of three major species with specific metabolisms. Zostera noltei meadows seem to influence the densities and the living depth of heterotrophic (Ammonia tepida) and mixotrophic (Haynesina germanica) calcareous species, present in the sediment surface. The third species (Eggerella Scabra), which anaerobic metabolism is still to discover, is found throughout the sedimentary column and seems to prefer the organic matter coming from the degradation of the seagrass. In surface sediment, the contribution of these three species to aerobic remineralization was estimated at 7%, i.e. 5 times more than the maximum rates previously recorded in marine environments. The presence of the seagrass also influences geochemistry where enriched iron and depleted sulfide structures are observable in 2D thanks to DET-DGT gels developed here. Dissolved phosphorus depended on seagrass uptake and was highly concentrated only as scattered spots. A slice of sediment, taken face to face with the DET-DGT gel, was also conducted during this study aiming to map the solid phase and foraminiferal density. Despite this work is still in progress, methods such as X-ray microfluorescence and microtomography showed promising perspectives. New research pathways have been opened through technological developments and innovative approaches combining physiology, ecology, and geochemistry., Cette thèse visait l’étude des micro-environnements géochimiques créés par la présence de l’herbier de Zostera noltei et de son réseau racinaire dans le Bassin d’Arcachon ainsi que ses effets 1) sur l’écologie des foraminifères benthiques, un groupe d’organismes présent en grand nombre dans les sédiments et dont l’influence sur les cycles biogéochimiques reste mal connue et 2) sur les espèces chimiques et les flux benthiques associés. Pour y répondre, une stratégie multidisciplinaire a été mise en place. L’étude écologique des foraminifères benthiques à l’échelle centimétrique, conduite dans des sédiments avec et sans végétation en février et juillet 2011, a montré la présence de trois espèces majeures aux métabolismes spécifiques. L’herbier de Zostera noltei semble influencer la densité et la profondeur de vie des espèces calcaires hétérotrophe (Ammonia tepida) et mixotrophe (Haynesina germanica), présentes près de la surface des sédiments. La troisième espèce (Eggerella scabra), au métabolisme anaérobie encore inconnu, est retrouvée sur au moins 7 cm de sédiment et semble préférer le carbone organique issu de la dégradation de l’herbier. En surface, la contribution des foraminifères à la reminéralisation aérobie a été évaluée à 7 % soit 5 fois plus que lors des études précédentes dans d’autres environnements marins. La présence de l’herbier influence également la géochimie du sédiment où des structures enrichies en fer dissous et appauvries en sulfure sont observables en 2D grâce aux gels DET-DGT développés ici. Le phosphate dissous semble dépendre de la demande des zostères et est observé à forte concentration uniquement sous forme de spots. Une tranche de sédiment, prélevée en vis-à-vis du gel DET-DGT visait la réalisation de cartes de la phase solide et de la densité des foraminifères. Bien que ce travail reste inachevé, des méthodes comme la micro-fluorescence et la micro-tomographie aux rayons X donnent des perspectives prometteuses. De nouvelles voies de recherches ont ainsi été ouvertes grâce à des méthodologies innovantes combinant physiologie, écologie et géochimie.

International audience; Soils in boundary conditions of contrasting ecosystems generally show unique features. Transition often leads to changes in soil-forming processes, whereby the environment never comes to equilibrium and therefore the soil chemistry and mineralogy show different influences. Such an environment was analysed in the Saloum River basin, west-central Senegal. The objective was to identify the main pedogenic processes prevailing in this saline and acid pedoenvironment and to assess the influence of environmental factors (climate, topography, soil salinity and acidity) on local soil formation and mineral distribution. The terrace landscape is built up by a floodplain, a low terrace, which is still influenced by groundwater, and a middle terrace. The results show that soil properties are strongly influenced by hydrology, salinity and acidity in the entire toposequence: Gleyic Hyposalic and Hypersalic Solonchaks (Sulfatic) in the floodplain, Haplic Gleysols (Thionic) in the low terrace, and Endogleyic Arenosols in the middle terrace. The oxidation of pyrite followed by the redistribution of the main products (Fe2+ and SO42-) represents the major chemical process responsible for iron oxide and jarosite formation. Mineral distribution and crystallinity are linked to the landscape position, which controls the hydrological behaviour and reactions of Fe and S ions. Finally, we observed intrapedon processes such as gleysation, sulfidisation and sulfurisation, as well as interpedon processes such as salinisation, colluvio-alluviation and lateral eluviation. The combination of processes depends strongly on the landscape positions.

Two strains of Thiobacillus, T. ferrooxidans and T. thiooxidans, have been isolated from a bacterial inoculum cultivated during a one-year period in a 1001 continuous laboratory pilot for treatment of an arsenopyrite/pyrite concentrate. The optimum pH for the growth of both strains has been found to be between 1.7 and 2.5. Because of the high metal toxicity in bioleach pulps, the tolerance of T. ferrooxidans and T. thiooxidans with respect to iron and arsenic has been studied. The growth of both strains is inhibited with 10 g/l of ferric ion, 5 g/l of arsenite and 40 g/l of arsenate. 20 g/l of ferrous iron is toxic to T. ferrooxidans but 30 g/l is necessary to impede the growth of T. thiooxidans.

Des études de la toxicité ferreuse du riz inondé ont montré la formation fréquente de sulfure ferreux dans la rhizosphère. Ceci est essentiellement d'origine microbiologique, dû aux bactéries réductrices de sulfates et de fer ferrique, dont l'activité est à relier aux caractéristiques physico-chimiques et biologiques du sol. Ces (50) microflores réductrices ont été identifiées et il a été souligné l'importance de leurs actions cumulatives dans la rhizosphère et sur le rhizoplan. Il apparaît que l'accumulation de FeS est liée à la déficience du système oxydatif du riz dans ces microsites. Ceci se produit fréquemment, associé à des (100) carences nutritionnelles, sur des plants maladifs ou endommagés lors du repiquage. Dans ces conditions, certains racines meurent après une forte intoxication par le fer ferreux. Une intense sulfato-réduction au voisinage des racines mortes conduit à l'accumulation "post mortem" de FeS. Cependannt, le FeS peut aussi résulter d'une activité (150) sulfato-réductrice autour des graines qui germent et des jeunes racines. (Résumé d'auteur)