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1. Contexte La Nouvelle-Calédonie (NC) est reconnue comme l’un des hot spots de la biodiversité mondiale avec une des richesses endémiques les plus élevées. Ce territoire possède le plus grand complexe corallien au monde, et près de 75 % de la surface des récifs et lagons des territoires français. L’exceptionnel état de sa biodiversité marine lui a valu une inscription en 2008 au Patrimoine Mondial de l’Humanité d’une grande partie de ses lagons. La NC est par ailleurs le siège de mutations démographiques, économiques et sociétales rapides. Si l’industrie minière a depuis un siècle façonné significativement les paysages terrestres et littoraux, il existe une volonté forte de diversifier l’économie du pays, de développer le tourisme et des filières pour aller vers plus d’autonomie. Il en résulte des pressions anthropiques croissantes sur les environnements terrestres et lagonaires, auxquelles viennent s'ajouter les conséquences encore mal connues du réchauffement climatique. Le maintien de l’intégrité de ce bien représente un enjeu important en termes de gestion. L’évaluation de l’état écologique doit tenir compte des diverses pressions d’origine humaine, de leurs impacts et de la variabilité naturelle des écosystèmes pour être en mesure d’adopter des mesures de gestion permettant de limiter, voire supprimer, toute dégradation. Les eaux des rivières peuvent contribuer à la dégradation de l’environnement littoral par transfert des matières accumulées lors de leur parcours. En effet, à leur arrivée dans le lagon, elles peuvent contenir de nombreux contaminants et polluants et présenter une forte turbidité en lien avec les processus d’érosion. Elles peuvent être ainsi une cause de dégradation des écosystèmes côtiers déjà soumis à de nombreuses pressions. Plusieurs questions se posent donc : - Quelle est la qualité de l’eau aux embouchures et quel est l’impact des pressions humaines terrestres ? - Que deviennent les eaux de rivières après leur arrivée dans le lagon ? - Quels sont les risques pour l’écosystème lagonaire en cas d’apports terrestres excessifs ? 2. Objectif(s) L'objectif de ce travail de recherche était d’apporter des connaissances aux décideurs et à la communauté scientifique. Dans le cadre d’une première action, il s’agissait de suivre pendant un an les caractéristiques de l'eau au niveau des exutoires de la Dumbéa, de la Coulée, de la Tontouta et de la rivière des Pirogues (fig. 2) et de quantifier les apports de ces rivières dans le lagon autour du grand Nouméa. Ce travail devait en outre permettre d'identifier une signature chimique et/ou biologique des cours d'eau pour être en mesure de tracer leur devenir dans le milieu marin. Dans le cadre d’une seconde action, l’objectif était d’étudier le devenir des eaux de rivière et de la matière associée (panaches) au sein du lagon et d’analyser les conséquences de ces apports sur le compartiment microbien. Ce compartiment qui est à la base de la chaîne alimentaire est celui qui réagit le plus vite aux perturbations environnementales. 3. Phase(s) Pour répondre aux questions posées dans le cadre de la première action, nous avons prélevé près de 230 échantillons d’eau à l’embouchure des quatre rivières à partir de décembre 2018 pendant un an, et ce à raison d’une campagne tous les 15 jours. Lors du passage du cyclone Hola (mars 2018), nous avons collecté des échantillons tous les jours pendant une semaine. Les échantillons collectés ont été analysés au laboratoire en mesurant une quarantaine de paramètres (température, salinité, pH, oxygène dissous, nutriments, matières minérales et organiques, métaux…). Pour tracer le trajet des eaux de rivières dans le lagon, nous avons utilisé des bouées dérivantes (pendant et hors période de pluies) et collecté régulièrement des échantillons d’eau sur des stations fixes pour suivre de nombreux paramètres biotiques et abiotiques (fig. 3). La technique de l’ADN environnemental (marqueurs de la biodiversité) a été utilisée pour suivre la réponse des communautés microbiennes aux apports des rivières. 4. Résultats Les principaux résultats que nous avons obtenus en étudiant l’embouchure de quatre rivières situées entre Païta et Le Mont-Dore sont les suivants : - À l’embouchure, la qualité de l’eau aux exutoires varie en fonction des conditions hydrologiques. Il faut donc discriminer les périodes de faibles débits, des périodes de crue et de décrue. Toutefois, des changements notables peuvent apparaître lors d’événements climatiques particuliers. L’eau de rivière subit notamment des changements intenses et furtifs lors des cyclones ou des dépressions tropicales. - Chaque rivière présente une identité biogéochimique unique liée à la nature géologique et biologique du bassin versant qu’elle traverse. En effet, chaque bassin versant possède un sol, un sous-sol et une biodiversité qui lui sont propres. Lors des évènements pluvieux, les reliefs sont érodés et la rivière s’enrichit d’une multitude de matières minérales et organiques. Nous montrons que la turbidité aux exutoires dépend des débits et que cette relation varie en fonction des bassins versants, possiblement en lien avec le niveau de couverture végétale. - La nature et l’intensité des activités humaines présentes sur les bassins versants ont une influence sur la qualité des eaux. La Coulée est une rivière dégradée du fait des grands incendies qui se sont fréquemment produits sur la montagne des Sources (2005, 2019), de la forte urbanisation et de l’importante activité agricole du bassin Mont-Dorien. - Il est aujourd’hui possible d’instrumenter les rivières pour mieux suivre les risques que font courir les activités humaines sur l’environnement côtier pour permettre la mise en place de mesures correctives adaptées. Le travail réalisé sur l’eau aux exutoires permet d’optimiser notre protocole d’échantillonnage des eaux en ciblant des périodes d’intérêt et certains paramètres pour en limiter le coût. - Les communautés microbiennes en période sèche sont structurées en lien avec un gradient côte – large. L’arrivée de l’eau de rivière dans le lagon exerce une influence forte sur cette structure et au final sur la qualité des eaux marines de surface. Lors des crues, cette influence s’étend de manière visible jusqu’au récif et peut durer 24 à 48 h. Les effets de ces perturbations sur les communautés microbiennes restent significatifs après 6 jours. Parmi ces apports, le manganèse, métal impliqué dans le processus de photosynthèse pourrait favoriser la présence de certaines microalgues dans les baies après le passage d’un évènement pluvieux. Nos travaux montrent que la résilience du système est toutefois fonction du paramètre que l’on observe. Une approche multiparamétrique est donc nécessaire si on souhaite comprendre l’influence des bassins versants sur l’écosystème lagonaire. Elle est aussi nécessaire dans le cadre de la mise en place d’un observatoire.

The spatial and geographical variation of dissolved organic matter fluorescence signal is influenced by various factors, including biodegradation, photochemical degradation, and anthropogenic inputs. Understanding this variation is crucial for environmental studies such as pollution tracking and remote sensing of coastal waters. In this study, we used 3D fluorescence spectroscopy of excitation emission matrices (EEMs) coupled with parallel factor analysis (PARAFAC) to track the geographical variation of fluorescence signal along the urban Gapeau river in the PACA region of France. Two geographical sampling campaigns were conducted in August 2016 at 14 sampling points, resulting in 56 EEMs from nonfiltered and filtered samples. PARAFAC analysis revealed two components (C1 and C2), with C1 showing humic-like fluorescence and C2 showing protein "tyrosine"-like fluorescence. Both C1 and C2 increased at the wastewater treatment plant discharge point of La Crau city before decreasing with distance, indicating the impact of photochemical and biological degradation of dissolved organic matter. There were no significant differences between filtered and nonfiltered samples, indicating a negligible impact of particulate organic matter. The fluorescence signal at each sampling point can be used to determine mixing composition using a model developed elsewhere [1, 2]. Future improvements to this work could include boat-based sampling campaigns and depth-profiling of the fluorescence signal to check for variability with depth.

International audience; 1. Climate change is altering both dissolved organic matter (DOM) properties and phytoplankton dynamics in lakes. High-altitude lakes are good sentinels of global change. However, their value as sentinels depends on how well we understand their functioning. This study analyzed physical, chemical, and biological data during three pre-defined periods running from complete ice-cover right to the end of the ice-free season, in a high-altitude oligotrophic lake. A functional approach was used to assess how relationships between DOM and the planktonic community vary over time.2. Phytoplankton functional change was found to occur with shifts in dissolved organic matter. During the ice-influenced period, from February to the end of the thaw, the phytoplankton community was dominated by small autotrophs and mixotrophic flagellates and DOM from sediment and terrestrial origin dominated the DOM pool of the lake. Phytoplankton diversity and richness increased during the post-snowmelt overturn period, when terrestrial DOM dominated the DOM pool. Finally, large siliceous autotrophs, competitive under low nitrogen concentrations and high temperature, dominated almost exclusively during the late summer period. Increased phytoplankton biomass meant that phytoplankton-derived DOM was dominant during the late summer period.3. These phenological changes in the phytoplankton community resulted in functional shifts at the base of the food web. Based on the relationships between the variables in the study, it can be deduced that the nature of the relationship between phytoplankton and bacteria progressively shifted from strong top-down control exerted by phytoplankton over bacteria toward predominantly bottom-up control at the end of the ice-free season.4. Synthesis. Using a field survey starting from complete ice-cover and lasting right to the end of the ice-free season in a sentinel lake, we show seasonal shifts in the link between dissolved organic matter properties and plankton community traits. Differences in environmental conditions and DOM origin explained variation in phytoplankton community structure and function, pointing to seasonal shifts in microbial food web interactions. Our research suggests that, under climate change, the balance between mixotrophy and autotrophy and the control exerted by phytoplankton over bacterioplankton will change in oligotrophic high-altitude lakes with large, vegetated catchments.

Le projet TREMOR est un des projets de l’appel d’offre AMI Au fil de l’eau lancé par le Cresica. Il (2018-2020) a pour objectif de mieux comprendre l’origine, les sources et les puits de la MOD identifiée dans les rivières et d’évaluer l’influence de la matière organique dissoute sur la dissémination et la toxicité des élèments traces métalliques au sein du littoral à l’aval des sites miniers.