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Le bassin de Marennes Oléron (BMO), premier bassin de production conchylicole d’Europe, est soumis à des fluctuations environnementales et des pressions anthropiques variées depuis plusieurs décennies. Basé sur les résultats des réseaux de surveillance et d’observation opérés par l’Ifremer, le projet national RETROSCOPE, dont l’un des sites d’étude se situe sur le BMO, vise à décrire la trajectoire d’évolution de socio-écosystèmes conchylicoles dont celui de Marennes Oléron. Dans ce contexte, les tendances d’évolution de neuf Unités Taxonomiques (UTs) dominantes du phytoplancton (suivi dans le cadre du suivi du REPHY entre 1995 et 2016) ont été étudiées. Ces tendances ont également été croisées avec celles de certains paramètres hydrologiques (température, salinité, turbidité, Rayonnement Photosynthétique Actif (PAR) etc.). Cette étude montre que (1) des changements dans la structure des communautés apparaissent au niveau des UTs dominantes entre 1995 et 2016 (notamment entre 2003 et 2008), (2) des associations d'UTs s'expriment davantage à certaines périodes au détriment d'autres UTs (au niveau saisonnier), et (3) la température et la salinité apparaissent comme des forçages structurants de premier niveau et qu’ un 2e niveau de structuration à partir de l'accès à la lumière (PAR) et la présence de matière en suspension se dégage sur certaines UTs. Ce travail s’inscrivant dans le cadre du projet Retroscope vise maintenant à évaluer les conséquences de ces évolutions de la structure des communautés micro-phytoplanctoniques sur les consommateurs primaires, notamment les bivalves filtreurs en élevage, la disponibilité de certaines UTs dites fourages (comme ChaetoG, Skeleto) ayant évolué au cours du temps?

International audience; Assessing the sustainability of socio-ecological systems requires understanding the interactions between numerous ecological, economic and social components. Models are often used to investigate how interactions shape system feedbacks and drive the complex dynamics at play in such systems. However, building these models is a non-trivial exercise, which often neglects stakeholder knowledge and perceptions. We adopted a participatory approach that relies on conducting workshops to engage stakeholders into the development of qualitative models of system feedback. This type of participatory qualitative modeling is well suited to address the complexity of socio-ecological systems in a holistic manner, identify key stakes and feedbacks, and predict responses to perturbations. We use this approach to investigate the factors that condition sustainability of the socio-ecological system associated with shellfish aquaculture in the Normand-Breton Gulf in France. Six region-specific workshops were organized with shellfish producers, managers and other stakeholders to identify and describe key components, interactions and pressures that contribute to overall socio-ecological dynamics. Differences and commonalities in system perceptions were identified across the different regions and focus groups. We reconciled stakeholder-specific discrepancies in model structure into a synthetic representation that conciliates alternative views of the system. Next, we predicted how the system might respond to alternative scenarios of change. Overall, our participatory qualitative modeling exercise identified key drivers of the system under study that constitute effective management levers to maintain system sustainability. For instance, low social acceptability of the aquaculture industry generally appears to be a major constraint on the sustainability of shellfish aquaculture in the Normand-Breton Gulf, while reducing rearing density appears to be a key driver of sustainability.

L’objectif général du projet CARTAGE est d’acquérir des connaissances sur les gisements naturels de moules, Mytilus edulis, sur les côtes du Calvados. Les objectifs spécifiques sont différents selon que les gisements sont présents en zone médiolittorale (intertidale, accessible à pied par basse mer) ou dans le proche infralittoral (petits fonds jusqu’à -10 m, accessibles uniquement par la mer). Ces deux cas structurent cette étude : - En zone médiolittorale, les zones d’habitat préférentiel des moules ont été délimitées a priori à l’aide d’orthophotographies et sondées selon un plan d’échantillonnage aléatoire simple. Une zone de 550 ha a été prospectée le long des côtes durant l’été 2019 et des moules ont été observées uniquement dans les secteurs de Port en Bessin, Arromanches et Villerville. Des estimations de biomasses et de composition en taille sont fournies. - En zone infralittorale, il s’agissait de tester des techniques de vidéo sous-marine (en point fixe et en système tracté) et acoustiques pour leur capacité à détecter la présence de moules. En fonction des objectifs recherchés, elles s’avèrent complémentaires. Si les techniques acoustiques sont adaptées pour couvrir de grandes superficies, elles sont coûteuses à mettre en œuvre (matériel) et nécessitent une expertise importante au moment de l’analyse. En comparaison, la vidéo sous-marine est une technique simple, économique et fiable mais le ratio surface prospectée/temps de prospection est faible. Cette technique est particulièrement adaptée pour de la détection sur des zones précises ou pour de la validation.

International audience; Microplastics (MP) pollution is of emerging concern. Although numerous studies were recently carried out on freshwater and biota contamination, studies focused on estuary ecosystems are scarce. Estuaries can indeed play a significant role in the transport and transfer of MP to the ocean and the estuarine hydrodynamics and salinity gradient can greatly affect both MP distribution and concentrations, as well as the occurrence and levels in biotic compartments. In this context, the Plastic-Seine project (2017-2020) involving six French laboratories was launched to study the occurrence and levels of MP in all compartments of the ecosystem of the Seine River estuary (France). The objectives are: i) to study the occurrence and levels of MP in the Seine estuary for abiotic compartments (water column and sediment), ii) to study the ingestion and levels of MP for seven emblematic species of the Seine estuary, i.e, the worm Hediste diversicolor, the copepod Eurytemora affinis, the mussel Mytulis edulis, the prawn Palaemon longirostris and 3 fish species Platichthys flesus, Solea solea and Dicentrarchus labrax and iii) to assess the potential impacts of MP exposure on biology traits, physiologyand behavior of three species (Hediste diversicolor, Eurytemora affinis and Solea solea). Preliminary and main results are here presented and discussed. First results on abiotic compartements highlighted the presence of fibers and fragements in both the water colonn and sediments. Particles exhibited different forms depending on their origin and/or fragmentation. Most of particles were inferior to 1 mm and a high proportion of fragments and films was higlighted. Slight MP distribution changes were also observed between surface water and subsurface water. For the seven species, MP including fibers and fragements were found. The others analyses are in progress. For all species, a high variabilities between species and individuals was highligted. High presence of fragments were noticed for seabass and worms in comparison to other species. In the case of prawns, a large amount of MP and especially of fibers were also observed on the cuticle surface. Futher studies will investigate the potential impacts of MP exposure onbiology traits, physiology, and behavior of three estuarine species and the MP trophic transfer to common sole’s food chain.

Occupying a prime position in the French coastal landscape, oyster farming is the leading contributor to the French aquaculture sector with an estimated production of 85,000 tonnes in recent years. However, since 2008, this species has been affected by recurrent massive mortality episodes triggered by the presence of viral infectious agents (of the type Herpes virus OsHV-1 μVar) in conjunction with environmental factors (i.e. temperature rise). This viral infection induces an alteration of the antimicrobial defenses and a destabilization of its microbiota. This process leads to secondary infection by opportunistic bacteria that are potentially pathogenic and multiply rapidly, causing irreversible tissue damage leading to the death of the animal. At the same time, these mortality phenomena, although poorly documented, also affect the numerous wild oysters present on the French coast. However, the oyster farming industry relies on a supply of spat that comes mainly from natural catchment, which is now practiced in several oyster areas. However, in all these sectors, reproduction and recruitment performances vary greatly from one year to the next. This crisis context (mortality episodes, recruitment failure, growth variability, etc.) requires the implementation of relevant observation means on a national scale to objectively measure the general state of health of cultivated and wild oyster populations through different proxy, for the different sensitive phases of their life cycle (reproduction, larval ecology, recruitment, growth, survival). The general objective of the ECOSCOPA network is therefore to pool and perpetuate the current observation systems, previously created by the RESCO and VELYGER networks, and to gradually add a series of new relevant physiological and environmental indicators, contributing to a more detailed analysis of the life cycle of this species in relation to climatic and anthropogenic pressures. The attached report therefore presents, for the year 2018, in a successive manner: (1) monitoring of environmental parameters at the eight selected sites; (2) monitoring of mortality in the sentinel batches carried out within the framework of RESCO; (3) a ten-year retrospective analysis of growth performance in relation to phytoplankton abundance; (4) an exhaustive presentation of data from the VELYGER network on the oyster reproductive cycle and recruitment; and (5) the development of new tools and relevant ecophysiological descriptors with, this year, a more detailed description of the animal's microenvironment and its impact on its physiological growth performance and defence against pathogens., Occupant une place de premier ordre dans les paysages côtiers français, l’ostréiculture est le premier contributeur de la filière aquacole française avec une production estimée à 85000 tonnes ces dernières années. Pourtant, depuis 2008, cette espèce est affectée par des épisodes de mortalités massives et récurrentes déclenchées par la présence d'agents infectieux viraux (de type Herpes virus OsHV-1 μVar) en conjonction avec des facteurs environnementaux (i.e. élévation de la température). Cette infection virale induit une altération des défenses antimicrobiennes ainsi qu'une déstabilisation de son microbiote. Ce processus conduit à une infection secondaire par des bactéries opportunistes potentiellement pathogènes qui se multiplient rapidement entrainant des dommages tissulaires irréversibles conduisant à la mort de l’animal. En parallèle et bien que mal renseignées, ces phénomènes de mortalités touchent aussi les nombreux bancs sauvages présents sur la côte française. Or, la filière ostréicole repose sur un approvisionnement en naissain qui provient majoritairement du captage naturel, pratiqué désormais dans plusieurs bassins ostréicoles. Cependant, sur tous ces secteurs, la reproduction et le recrutement présentent des performances très variables d'une année à l'autre. Ce contexte de crise (épisodes de mortalités, défaut du recrutement, variabilité de la croissance...) nécessite la mise en œuvre de moyens d’observation pertinents à l’échelle nationale permettant de mesurer objectivement au travers de différents proxys l’état général de santé des populations d’huîtres cultivées et sauvages, et ce pour les différentes phases sensibles de leur cycle de vie (reproduction, écologie larvaire, recrutement, croissance, survie). L’objectif général du projet ECOSCOPA est donc de mutualiser et pérenniser les dispositifs d’observation actuels, créés antérieurement par les projets RESCO et VELYGER, et d’y ajouter progressivement une série de nouveaux indicateurs physiologiques et environnementaux pertinents, contribuant à une analyse plus fine du cycle de vie de cette espèce en lien avec les pressions climatiques et anthropiques. Le rapport ci joint présente donc, pour l'année 2018, de façon successive : (1) les suivis des paramètres environnementaux sur les huit sites atelier ; (2) les suivis de mortalités des lots sentinelles menés dans le cadre du RESCO ; (3) une analyse rétrospective décennale des performances de croissance en relation avec les abondances phytoplanctoniques ; (4) une présentation exhaustive des données du réseau VELYGER sur le cycle de reproduction et le recrutement de l’huître et (5) le développement de nouveaux outils et descripteurs écophysiologiques pertinents avec, cette année, une description plus fine du microenvironnement de l’animal et son impact sur ses performances physiologiques de croissance et de défense face aux pathogènes.

International audience

International audience; Le bassin versant de la Seine peut être considéré comme représentatif des bassins hydrographiques fortement impactés par l'activité humaine et à ce titre présente une forte pression de pollution. La pollution chimique constitue une menace supplémentaire pour des écosystèmes aquatiques déjà trèsfragiles tels que les estuaires et les zones marines côtières. Peu d'études se sont concentrées sur la contamination et l'impact des microplastiques (MP, taille < 5 mm) dans les écosystèmes estuariens et aucune à ce jour en estuaire de Seine. Le projet Plastic-Seine (GIP Seine-Aval et CPIER Vallée de Seine) vise d’une part à quantifier la présence et le flux de MP dans l'estuaire de la Seine et d’autre part à évaluer leur devenir et leur impact sur différentes espèces du réseau trophique. Plusieurs campagnes de terrain ont été menées depuis mars 2017 sur le continuum eau douce-eau salée à différentes saisons pour échantillonner les eaux de surface, les sédiments et sept espèces du réseau trophique (poissons, crustacés, mollusques, annélides) représentatives de l'écosystème estuarienne de la Seine. Les premiers résultats indiquent une contamination modérée (1,8-5,1 fragments/m3) mais généralisée des différents compartiments abiotiques et biotiques par des MP comprenant principalement des fibres et des fragments. Des MP ont été identifiés dans toutes les espèces analysées, quel que soit le site ou la saison de prélèvement. Des expositions à des MP environnementaux en conditions contrôlées de laboratoire ont démontré l’ingestion mais aussi l’égestion très rapide de ces MP par les annélides et la sole commune (les analyses sont en cours sur les copépodes). Des premiers effets significatifs des MP sur la survie et la reproduction du copépode E. affinis et sur le comportement des soles ont été observés. Ce projet devrait fournir d’ici 2020 une première évaluation de la distributionet du flux de microplastiques dans l'estuaire de la Seine et de la faune aquatique associée.

International audience

International audience

Le Réseau Hydrologique Littoral Normand (RHLN) a été approuvé en 2007 par ses partenaires, avec le triple objectif (1) de maintenir le suivi de la qualité des masses d’eau et d’évaluer leur niveau d’eutrophisation en réponse aux réglementations (Directive Nitrate, OSPAR, DCE), (2) de poursuivre la réflexion sur la définition des indicateurs DCE, puis (3) de développer les connaissances et de fournir des données à la modélisation. Ce rapport réalise la synthèse des résultats obtenus en 2012, onzième année depuis le début du suivi en Normandie. Le climat de cette année 2012 a été caractérisé par des températures saisonnières proches des normales malgré des écarts de température parfois importants d’un mois sur l’autre (notamment en hiver). Par rapport aux moyennes saisonnières, les précipitations ont été faibles en hiver et excédentaires le reste de l’année, surtout en automne. Par voie de conséquence, les débits et donc l’approvisionnement du milieu en nutriments ont été supérieurs à ceux des autres années. Ces apports ont favorisé la production chlorophyllienne qui, avec une moyenne (tous points confondus) de 2,6 µg.L-1, a été globalement identique à celle de 2010, mais supérieure à celle de 2011 pour près de 76 % des points. Le pic de biomasse le plus fort (24,4 µg.L-1) a été observé au point « Antifer Ponton Pétrolier » (HC16). Le nombre de blooms phytoplanctoniques (59 dépassements du seuil de 100 000 cellules par litre dont 8 dépassements du seuil de 1 000 000 cellules par litre) a été supérieur à celui de 2011 ainsi qu’à celui de 2010. Les taxons Pseudo-Nitzschia sp., Chaetoceros sp., Phaeocystis, Rhizosolenia sp. et Skeletonema costatum, ont dominé le peuplement phytoplanctonique en 2012, Chaetoceros sp. s’imposant depuis le début du RHLN comme le principal taxon responsable de ces dépassements de seuils. Les synthèses interannuelles montrent qu’à la fois le nombre de blooms phytoplanctoniques et la proportion de taxons nuisibles dans ces blooms tendraient à diminuer au cours du temps. Comme les années précédentes, le fond de la colonne d’eau est resté correctement oxygéné en 2012 (aucun risque de suboxie). Les stocks hivernaux de nutriments ont été les plus forts au niveau des masses d’eau estuariennes, avec des gradients décroissants du Sud vers le Nord de la Côte Ouest, et croissants vers l’Est de la Baie de Seine. En été, des carences potentielles en azote ont été observées sur la majorité des points sauf à proximité des estuaires de l’Orne et de la Seine, où l’azote est resté excédentaire même en été. L’évaluation du niveau d’eutrophisation des masses d’eau normandes au moyen des Indicateurs Abondance et Biomasse du phytoplancton retenus dans le cadre de la DCE et fixés par l’arrêté du 25 janvier 2010, a permis de conclure que sur les 21 masses d’eau évaluées sur la période 2007-2012, 15 sont classées en Très Bon état, 5 sont classées en Bon état, et 1 masse d’eau est classée en Etat moyen. Pour la majorité des masses d’eau, cet élément de qualité « Phytoplancton » tend à s’améliorer ou à rester stable au cours du temps. Vis-à-vis de l’élément de qualité « Oxygène dissous », l’ensemble des masses d’eau a présenté un Très bon état sur la période 2007-2012 comme les années précédentes. Une présentation des Eléments de Qualité utilisés dans les synthèses nationales a été réalisée en dernière partie de ce rapport, et accompagnée d’une discussion sur l’état actuel du développement des différents indicateurs. Malgré quelques améliorations de méthodologie possibles à l’avenir, cette synthèse nationale pour l’Elément de Qualité « Phytoplancton » et pour l’Indice « Oxygène dissous » a montré une bonne cohérence avec les synthèses RHLN 2007-2012.

Mussel aquaculture is well developed in various ecosystems of temperate waters. In the aim of developing predictive tools for management of mussel aquaculture, a better understanding of relationships between the environmental conditions and mussel growth is necessary. For this purpose, development of bioenergetic models, linking environmental variables (especially food resource and temperature) and mussel growth and reproduction, are of a particular interest. Dynamic Energy Budget (DEB) theory offers a general framework to study energy flows in organisms, from assimilation to use for maintenance, growth and reproduction. This theory is appropriate for growth modelling of marine organisms and have first been applied in 1993 to model mussel growth. Nevertheless, the different studies that applied DEB theory on the mussel Mytilus edulis lead to different parameter values though based on the same equations. In this context, our work aims to refine parameters estimation of the DEB model for M. edulis in order to obtain a generic parameter set, i.e. which allows modelling mussel growth and reproduction in various environments. For this purpose, methods which have been developed recently for parameter estimation have been applied using data from the literature. New parameter estimates are compared to previously obtained values and are validated by simulating mussel growth and reproduction in various environments.

The total standing stock of bivalves cultured in Thau Lagoon (France) that is mainly constituted of the Pacific oyster, Crassostrea gigas, and the Mediterranean mussel, Mytilus galloprovincialis, vary between 14,000 and 20,000 tons within a year. These variations were attributed to the rearing cycle of molluscs in the lagoon but also to their growth performances. Oysters cultured in the Thau Lagoon presented the best growth rate ever reported whereas trophic conditions are low : mean concentrations in organic particulate matter and total chlorophyll a averaged 1 mg.l-1 and 1.2 µg.l-1, respectively. The development of a growth model shows that temporal pattern (i.e. seasonality) of bivalve growth is explained by water temperature and spatial pattern is governed by concentration in organic particulate matter. Quantitative and qualitative variations of bivalve standing stocks are simulated and the marketable production is estimated with a deterministic population dynamics model. This model takes into account rearing strategies of farmers by including for instance seeding and harvesting timetables. Rearing strategies were studied through interviews of oyster and mussel farmers. A technical diagnostic of the production system used in Thau Lagoon and a typology of shellfish farms were also realised. The population dynamics model was calibrated on standing stock and distribution data recorded in 2000 and 2001. The marketable production of oysters was assessed at ca. 17,900 tons between March 2000 and March 2001, implying a ratio of 1.73 between production and biomass (P/B). For mussels, the production was estimated at 5,400 tons at equilibrium for a P/B ratio of 1.38. Cultured bivalves support large quantities of epibiota, among which solitary ascidians. Their biomass varied between 1,200 and 3,600 tons between 2000 and 2001. A growth model that was developed for the species Ascidiella aspersa (more abundant species observed in 2000-2001) and a stochastic model to represent the recruitment of ascidians on oysters were linked with the oyster population dynamics model to derive ascidian standing stock and production over time. The marketable production was assessed at 2,900 tons only for ascidians associated to « collées » oysters (i.e. corresponding to one culture method used in the lagoon). Population dynamics of filter-feeders were also coupled with ecophysiological equations to evaluate their relative impact on the ecosystem of Thau Lagoon. The higher impact comes from oysters at the scale of the basin but mussels have a high impact at the local scale of rearing structures., Le stock total de bivalves en élevage dans la lagune de Thau (France), constitué par l'huître creuse, Crassostrea gigas et la moule de Méditerranée, Mytilus galloprovincialis, varie entre 14 000 et 20 000 tonnes au cours d'une année. Ces variations sont attribuées au cycle d'élevage des mollusques dans le bassin mais également à leurs performances de croissance. En effet, les huîtres élevées dans la lagune de Thau présentent les meilleurs taux de croissance jamais rapportés alors que les conditions trophiques sont faibles : les concentrations moyennes en matière organique particulaire et chlorophylle a totale avoisinent respectivement 1 mg.l-1 et 1,2 µg.l-1. L'élaboration d'un modèle de croissance montre que la variabilité temporelle (i.e. saisonnalité) de la croissance des bivalves est expliquée par la température de l'eau tandis que la variabilité spatiale est gouvernée par la concentration en matière organique particulaire. Les variations temporelles quantitatives et qualitatives (i.e. structure en taille) des stocks de mollusques sont reconstituées et la production commercialisable est estimée à l'aide d'un modèle déterministe de dynamique de population. Ce modèle prend en compte les stratégies d'élevage des conchyliculteurs en incluant notamment les calendriers de mise en élevage et de récolte. Les stratégies d'élevage ont été étudiées par enquêtes, réalisées auprès des conchyliculteurs. Outre l'obtention de données permettant de paramétrer le modèle de dynamique de population, les enquêtes ont également permis de réaliser un diagnostic technique du système de production conchylicole utilisé à Thau ainsi qu'une typologie des exploitations conchylicoles en fonction des stratégies d'élevage. Calibré sur des données d'estimation et de distribution des stocks mesurées en 2000 et 2001, le modèle de dynamique de population évalue la production commercialisable d'huîtres à environ 17 900 tonnes entre mars 2000 et mars 2001, impliquant un ratio entre la production et la biomasse (P/B) de 1,73. Pour les moules, la production à l'équilibre est estimée à 5 400 tonnes pour un ratio P/B d'environ 1,38. Les bivalves supportent une quantité importante d'épibiontes, parmi lesquels les ascidies solitaires dont la biomasse varie entre 1 200 et 3 600 tonnes entre mars 2000 et mars 2001. Le couplage d'un modèle de croissance individuel développé pour l'espèce Ascidiella aspersa (espèce la plus abondante observée en 2000-2001) et d'un modèle stochastique, pour représenter la fixation des ascidies sur les huîtres, avec l'équation de dynamique des populations d'huîtres permet de simuler l'évolution des stocks et de la production d'ascidies associées aux huîtres. A l'équilibre, cette production est estimée à 2 900 tonnes pour les seules ascidies associées aux huîtres « collées » (i.e. correspondant à une des deux techniques d'élevage de l'huître utilisée dans la lagune). Enfin, le couplage de la dynamique de population avec des équations d'écophysiologie permet d'estimer la pression relative des différentes catégories de filtreurs. A l'échelle du bassin, il en résulte une pression intense des huîtres alors qu'à l'échelle locale des structures d'élevage, les moules exercent la plus forte pression.